האמנה הלאומית הפלסטינית מגדירה מיהו פלסטיני, טוענת לזכות בלעדית של העם הפלסטיני על כל פלסטין (היא ארץ ישראל), וקובעת שזכות זו תמומש רק במאבק מזוין נגד ישראל. מקום מושבו של אש"ף נקבע לקהיר.
ב-5–11 בספטמבר 1964 נערכה באלכסנדריה ועידת הפסגה הערבית השנייה, שאשרה את כינון אש"ף.
בליל 31 בדצמבר 1964, ביצע פת"ח את פעולת החבלה הראשונה שלו נגד ישראל. פעולות החבלה שלו כארגון פדאיון הפכו אותו לגורם מתחרה באש"ף בהנהגת שוקיירי, ובאגרת ששלח למושב השני של המועצה הלאומית הפלסטינית (31 במאי – 4 ביוני 1965), קרא להפיכת אש"ף ל"ארגון מהפכני", כלומר לוחם. שוקיירי, בתיאום עם מצרים, תקף את פעולות פת"ח בתוך ישראל, בטענה כי "הן יסבכו את מדינות ערב בלחימה עם ישראל שלא במועד המתאים", והדגיש כי אש"ף "הינו הרשות החוקית היחידה המייצגת את רצון העם הפלסטיני".
סביב פעילות אש"ף בירדן, נוצר משבר בין הארגון לממלכה. באפריל 1966 ביצעו שלטונות ירדן גל מעצרים. בתמיכת נאצר, הגיב שוקיירי במסע תעמולה שבו הטיל ספק בעצם זכות קיומה של הממלכה. ירדן הגיבה בהתקפה אישית על שוקיירי, ואש"ף החל להסית את הפלסטינים בירדן כנגד השלטון. בסוף ינואר 1967 הודיעה ירדן כי "אינה רואה בשוקיירי האיש המתאים שייצג את הישות הפלסטינית".
אחרי תבוסת מדינות ערב במלחמת ששת הימים ב־1967, הפסיקה מצרים לתמוך בשוקיירי כראש אש"ף. ב-14 בדצמבר 1967 דרשו שבעה (מתוך 15) חברי הוועד הפועל של אש"ף את התפטרותו המיידית. עם הצטרפותו של מנהל הקרן הלאומית הפלסטינית לתביעה זו, נוצר לכך רוב, וב-24 בדצמבר 1967 הגיש שוקיירי את התפטרותו לוועד הפועל, כמו גם למזכ"ל הליגה הערבית, מתפקידו כנציג פלסטין.
עליית פת"ח ויאסר ערפאת 1967–1970.
בתקופה זו החלה לעלות קרנם של ארגוני "ההתנגדות המזוינת", ובראשם הפת"ח והחזית העממית לשחרור פלסטין.
לאחר פעולת כראמה במרץ 1968, חל מפנה במעמדם של ארגוני הפידאיון, וחברי הוועד הפועל של אש"ף הגיעו למסקנה כי אין ברירה אלא לשנות את הרכב מוסדות אש"ף על ידי צירוף נציגיהם של הארגונים. ועדה מכינה החליטה על הרכב חדש של המועצה הלאומית הפלסטינית. במסגרת הסכם שחילק את 100 מושבי המועצה, לפת"ח ולארגון חלוצי מלחמת השחרור העממית, ארגון סורי שהיה מזוהה עם הפת"ח, הוענקו 38 מושבים, החזית העממית לשחרור פלסטין קיבלה 10 מושבים, 30 מושבים ניתנו לארגון לשחרור פלסטין, 20 מושבים לצבא השחרור הפלסטיני ו-2 מושבים לנציגים בלתי תלויים.
ב-6–12 ביולי 1968 התכנסה המועצה הלאומית הפלסטינית הרביעית בהרכבה החדש, כאשר הפת"ח הוא הארגון המרכזי בה. במושב זה גם תוקנה האמנה הלאומית הפלסטינית. לדברי יהושפט הרכבי, התיקון מלמד על הקצנה בעמדות הפלסטינים בנוסח זה לעומת הנוסח הראשון.
בתחילת ינואר 1969, לקראת כינוס המועצה החמישית ב-4 בפברואר, שונה הרכב המועצה הלאומית הפלסטינית, תוך חיזוק מעמדו של הפת"ח, שקיבל 33 מתוך 105 מושבים, וארגון הלוויין שלו, חלוצי מלחמת השחרור העממית, קיבלו 12 מושבים. חלקם של ארגון השחרור הפלסטיני וצבא השחרור הפלסטיני הוקטן באופן דרסטי, כאשר הארגון קיבל 11 במקום 30 מושבים והצבא קיבל 5 במקום 20 מושבים. מספר הנציגים הבלתי תלויים הוגדל ל-28. הפת"ח הצליח לגייס תמיכה של חלק מהנציגים כדי להשיג רוב במועצה, וב־3 בפברואר 1969 נבחר מנהיג תנועת פת"ח, יאסר ערפאת, ליו"ר הוועד הפועל של אש"ף, ובכך למנהיג הארגון.
ב-1–6 בספטמבר 1969 נערך המושב השישי של המועצה הלאומית, בו אושרה האסטרטגיה של אש"ף, לפיה "מטרת המהפכה הפלסטינית היא הגשמת השחרור המלא של פלסטין".
אש"ף, שהתמקם בירדן, החל לפעול כנגד שלטונה (שיעור הפלסטינים בירדן היה אז כ־65 אחוז מהאוכלוסייה) ומשם תקף את ישראל פעמים רבות, באמצעות הסתננות של מחבלים וירי קטיושות, דבר שהביא לפעולות תגמול מצד ישראל שהמפורסמת בהן היא פעולת כראמה. לקראת שנת 1970 ניסה אש"ף לארגן הפיכה בירדן בסיוע סורי. ישראל וארצות הברית יצאו להגנת השלטון הירדני, אולם התערבותן לא נדרשה בסופו של דבר.
בעקבות ניסיון זה פתח חוסיין, מלך ירדן, בחודש ספטמבר 1970 בפעולה צבאית שכונתה לאחר מכן "ספטמבר השחור", שבמהלכה נכנסו כוחות הלגיון הירדני למחנות אש"ף, בקרבות שנמשכו לתוך 1971, הרגו כמה אלפים מהם והגלו את הנותרים שהתבצרו באזורים המיוערים של צפון ירדן לסוריה, משם הגיעו אחר כך ללבנון.
התבססות בלבנון לאחר ספטמבר השחור 1970–1981.
החל מתחילת שנות השבעים, החל אש"ף לפעול יותר ויותר בלבנון, תוך שהוא מכפיף חלקים נרחבים מדרום המדינה למרותו הבלעדית (ראו גם: פתחלנד).
בדרום לבנון, במרחב שמביירות דרומה עד צור ומזרחה עד החרמון, שלט אש"ף במעין "מדינה" משלו.
בין השנים 1967 ל־1973 בלטה העלייה בפעולות הטרור של אש"ף כנגד ישראל, כשהבולטת בהן של ארגון טרור המסונף לאש"ף, "ספטמבר השחור" שמו, שרצח 11 ספורטאים באולימפיאדת מינכן ב-1972.
בכינוס ה-12 של המועצה הלאומית הפלסטינית, שנערך ב־1–9 ביוני 1974, אומצה תוכנית השלבים של אש"ף, הגורסת כי אין טעם לעסוק רק במאבק מזוין, וכי כל פיסת אדמה של פלסטין שתוצע לפלסטינים בדרכים דיפלומטית, תילקח על ידם ותהווה עוד שלב בדרך לשחרור פלסטין. בהחלטה זו ויתר אש"ף על העיקרון לפיו לא ניתן לקיים משא ומתן עם ישראל.
בעקבות חילוקי דעות סביב פירוש סעיפי "התכנית השלבית" והתנאים לפיהם ישתלב אש"ף בתהליך המדיני, הודיעו בסוף ספטמבר 1974 ארבעת הארגונים, "החזית העממית", "חזית השחרור הערבית", "החזית העממית לשחרור פלסטין - המפקדה הכללית" ו"חזית המאבק העממי", על השעיית חברותם בוועד הפועל של אש"ף ועל הקמת "חזית הסירוב".
באוקטובר 1974 קיבלה הליגה הערבית בוועידת רבאט החלטה שהכירה באש"ף כמייצג הבלעדי של העם הפלסטיני. כתוצאה מההכרה הזאת על ידי הליגה הערבית הוקמו יחידות של צבא שחרור פלסטין בכל צבאות ערב.
אש"ף היה אחראי במידה לא מעטה לפרוץ מלחמת האזרחים בלבנון ב־1975 ופעולותיו במהלכה ובמיוחד טבח דאמור תרמו רבות להתמשכותה של מלחמה זו וזאת למרות ניסיון שנעשה ב־1976 לקבוע כללים לפעילותו בלבנון.
העימותים האלימים בשנות ה-70 דחפו מאות אלפי כפריים שיעים צפונה ואת הפלסטינים לרכוש קרקעות, מה שחיזק את שליטת הפלסטינים באזור.
יאסר ערפאת הצהיר מספר פעמים כי אש"ף יצא מלבנון רק לפלסטין, ובכך בעצם שיעבד את המשבר בלבנון לבעיה הפלסטינית.
ב־1977 הציע סאדאת את תוכנית האוטונומיה כחלק מהסכם השלום בין ישראל למצרים. אש"ף דחה את ההצעה בטענה כי מדובר בתעלול ישראלי שנועד לתת תמורה לסאדאת.
הארגון השתתף ב"ועידת מדינות הסירוב" (הערביות) שהתכנסה בטריפולי ב-2–5 בדצמבר 1977. החלטת הסיכום שלה גינתה את סאדאת, שללה את החלטות 242 ו-338 של מועצת הביטחון של האו"ם וחזרה על הנוסחה שאומצה בועידת ח'רטום ב-1967: "לא שלום, לא הכרה, לא משא ומתן". חמיד אבו סיתה חתם על ההחלטה בשם אש"ף.
במושב ה-14 של המועצה הלאומית, שהתכנס בינואר 1979 בדמשק, קרא אש"ף "לסכל את הסכמי קמפ דייוויד ותוצאותיהם". למרות זאת, שיחות האוטונומיה התנהלו בלעדי אש"ף עד 1980 והופסקו רשמית רק עם פרוץ מלחמת לבנון ב-1982.
יוזמת סאדאת אילצה את אש"ף לעבור לתמיכה בתהליך ז'נבה וגרמה להתנגשות בינם לבין מצרים שהתבטאה ברצח יוסוף סיבאי (עורך העיתון הרשמי של מצרים). התנגשות זו הובילה בין השאר להתדרדרות במצבם של הפליטים הפלסטינים במצרים.
אש"ף ניצל את שליטתו בדרום לבנון כדי לירות קטיושות לעבר יישובי הגליל ולהוציא לפועל פיגועי טרור דרך הגבול הצפוני, ביניהם טבח מעלות והפיגוע במלון סבוי. ב־1978, לאחר הפיגוע בכביש החוף, פתחה ישראל במבצע ליטני, שבעקבותיו נסוג אש"ף אל מעבר לנהר הליטני, ונוצרה רצועה רציפה לאורך קו הגבול (מובלעת חדד), שבה שלט צבא דרום לבנון בתמיכה ישראלית. עם זאת, אש"ף נשאר באזור הר דב, משם המשיך לבצע ירי קטיושות ולשלוח חוליות טרור לישראל.
מבצע שלום הגליל והמעבר לתוניס 1981–1986.
במהלך השנים שלאחר מבצע ליטני נעשו מאמצים דיפלומטיים רבים להרגיע את גזרת לבנון, בינתיים בלט המאמץ של פיליפ חביב, שליחו של רונלד רייגן שהצליח להשיג בקיץ 1981 הפסקת אש שהחזיקה מעמד כשנה בין ישראל ואש"ף.
הפסקת האש הופרה על ידי ישראל בעקבות ניסיון ההתנקשות בשגריר ישראל בבריטניה, שלמה ארגוב באמצע 1982 (על ידי ארגונו של אבו נידאל שכלל לא היה חלק מאש"ף) וגרמה לפרוץ "מלחמת שלום הגליל".
בזמן מלחמת לבנון הראשונה, היה הכוח הצבאי של אש"ף בדרום לבנון צבא סדיר למחצה, בשלב מעבר מלוחמת גרילה למתכונת של צבא סדיר, שאמור להיות צבאה של המדינה הפלסטינית העתידית.
במהלך המבצע גירשה ישראל את אש"ף מביירות ודרום לבנון ומטה הארגון עבר לתוניסיה, שם הסדירה לו ארצות הברית מקלט טרם הפינוי, בעזרת רעייתו של נשיא המדינה חביב בורגיבה. עם זאת, חלק מאנשי אש"ף נשארו בצפון לבנון (באזור טריפולי) עד שב־1983 החליטה סוריה לנסות להשתלט על אש"ף ולהדיח את יאסר ערפאת. הניסיון נכשל אמנם אבל גרם לפילוג בפת"ח ולגירושו הסופי של אש"ף מלבנון ב־1985.
בתוניס הקים ערפאת את מטה אש"ף במלון פאר. אש"ף ניהל מתוניסיה חזית דיפלומטית בינלאומית כנגד ישראל, שאף תקפה את מפקדתו ב־1985 בעקבות גל של פיגועי טרור, שהבולט ביניהן הוא הרצח באקילה לאורו.
ב־11 בפברואר באותה שנה, חתמו אש"ף וירדן על הסכם קונפדרציה בין פלסטין וירדן, כבסיס למשא ומתן לשלום בחסות ועידה בינלאומית. אולם לאחר שחוסיין הופתע לגלות שאש"ף מסרב לקבל את החלטה 242 של מועצת הביטחון של האו"ם, הודיע בנאום שנשא ב-19 בפברואר 1986 כי הוא משעה את השיחות המדיניות עם אש"ף.