Em 1845, durante a anexação do Texas, o Presidente James K. Polk despachou Taylor para o Rio Grande em antecipação para uma batalha contra o México a respeito da fronteira mexicano-texana. Quando a Guerra Mexicano-Americana começou em abril de 1846, Taylor já estava na vanguarda. Ele liderou suas tropas em vitória nas batalhas de Palo Alto e Resaca de la Palma, derrotando o general Mariano Arista, expulsando os mexicanos da maior parte do Texas. O general Taylor então liderou um exército na invasão do México, onde derrotou as forças do general Pedro de Ampudia na Batalha de Monterrei. Desafiando ordens, Taylor continuou levando suas tropas ao sul e, apesar de uma esmagadora desvantagem numérica, ele triunfou sobre o exército de Antonio López de Santa Anna na Batalha de Buena Vista. Em seguida, o comando das tropas de Taylor foi transferido para o major-general Winfield Scott, mas Taylor manteve sua popularidade em alta.