Apenas organizada la Primera Junta de Gobierno de 1810, Prieto se puso a su servicio, figurando desde entonces en una multitud de campañas militares. Destacada fue su participación en la expedición al mando del capitán Andrés de Alcázar, enviada por el gobierno chileno en marzo de 1811 para auxiliar a los revolucionarios de Buenos Aires. En 1813, al regresar a Chile, se incorporó al ejército profesional, en donde se le reconoció el grado de capitán de dragones obtenido en tierras argentinas. Al mando de la tercera compañía del regimiento Húsares de la Gran Guardia, su nombre figuró en numerosas contiendas efectuadas entre abril de 1813 y 1814 contra las tropas remitidas por el virrey Fernando de Abascal para pacificar el reino de Chile, siendo las más emblemáticas San Carlos, el sitio de Chillán, la rendición de Concepción, la toma de Talcahuano, Quirihue, Cauquenes, El Roble, El Quilo y Quechereguas.

Tras la derrota de Rancagua, en la cual no participó, emigró a Argentina y, a fines de 1816, se unió al Ejército Libertador de los Andes organizado por José de San Martín en Mendoza. En 1817, luego de la victoria obtenida en Chacabuco, fue nombrado oficial de la Legión del Mérito y se desempeñó en la comandancia general de armas de Santiago entre diciembre de dicho año hasta abril de 1818. Desde ese cargo organizó la angustiada defensa de la capital, luego del revés sufrido por el ejército patriota el 19 de marzo de 1818 en el llano de Cancha Rayada. Asimismo, instruyó una división de reserva, con la cual presenció la victoria obtenida en la batalla de Maipú, que aseguró la independencia de la naciente república. Pese a no tomar parte activa en esta contienda, el 14 de abril de 1818 fue nombrado coronel, en reconocimiento a sus servicios.

Una vez afianzada la emancipación en el norte y centro del país, Prieto colaboró activamente en la organización del ejército libertador del Perú, lo que le valió la condecoración de la Orden del Sol del Perú. Después de la salida de esta expedición, fue uno de los pocos oficiales de elevada graduación militar que quedaron en la capital. Se le encomendó la misión de mantener el orden público interno con las escasas tropas instruidas que quedaban a su disposición.

En septiembre de 1820, luego de una derrota sufrida por el ejército del sur en manos de las tropas realistas comandadas por Vicente Benavides, Prieto fue nombrado Comandante en Jefe de la II División. Se le confió la tarea de acabar con la "guerra a muerte" mantenida por este caudillo realista, quien tras el triunfo obtenido, amenazaba con alcanzar la ciudad de Santiago. El 10 de octubre de 1821, logró cumplir su misión con éxito, al vencerlo en el combate de Las Vegas de Saldías. Sin embargo, fue recién al comienzo de su gobierno, en 1832, cuando su sobrino Manuel Bulnes Prieto puso fin definitivo a esta guerra.