Debray hielt sich auf Einladung Fidel Castros ab 1965 in Kuba auf. Im März 1967 stieß er zu einer Truppe der von Che Guevara angeführten bolivianischen Guerillabewegung "Ejército de Liberación Nacional" (ELN; deutsch Nationale Befreiungsarmee). Debray wurde am 20. April 1967 in Bolivien gefangen genommen und dort am 17. November 1967 zu 30 Jahren Haft verurteilt, weil er den Guerillakampf aktiv unterstützt habe. Debray behauptete hingegen, er habe nicht aktiv in der Guerilla gekämpft, er sei nur ein "intellektueller Revolutionär". Nach Intervention der französischen Regierung wurde Debray, Sohn einer einflussreichen Familie, während der kurzen Regierungszeit des linksgerichteten Generals Juan José Torres am 23. Dezember 1970 nach drei Jahren in bolivianischen Gefängnissen freigelassen.