El 3 de agosto de 1979, junto a otros oficiales como Eulogio Oyó, protagonizó una revuelta contra su tío, el Presidente Francisco Macías Nguema, destituyéndolo, juzgándolo y ejecutándolo poco después en lo que oficialmente se denominó como el «Golpe de la Libertad», siendo elegido presidente del Consejo Militar Supremo el 18 de agosto del mismo año. Con la aprobación de la Ley Fundamental de Guinea Ecuatorial de 1982, el Consejo se disolvió y Obiang continuó como presidente constitucional. En 1986 ascendió a General de Brigada, en 1996 a General de División, en 1999 a Teniente General y finalmente en 2004 a Capitán General.