El 9 de octubre de 1820, Olmedo declaró la independencia de la ciudad de Guayaquil con respecto a España, con la ayuda de varios patriotas. Fue el único Presidente de la Provincia Libre de Guayaquil aunque este territorio fue posteriormente anexado a la Gran Colombiapor Simón Bolívar, ante la oposición de Olmedo, quien era partidario de la adhesión de Guayaquil al Perú. Es considerado uno de los principales peruanófilos junto a Francisco Roca y Rafael Jimena. Ocupo el cargo de Alcalde de Guayaquil y por dos ocasiones fue designado Ministro de Relaciones Exteriores de la Gran Colombia pero se excusó en ambas.

Una vez disuelta la Gran Colombia, se establece la República del Ecuador, donde lo proclaman primer Vicepresidente del naciente estado. Con la posteridad se dedica a su ciudad natal y se proclama de nuevo Alcalde de Guayaquil. Después de varios años de la Dominación Floreana, Olmedo con la ayuda de Diego Noboa, Vicente Ramón Roca, Vicente Rocafuerte y otros, lidera la Revolución Marcista que estalla en Guayaquil en el año 1845. Instalado el Marcismo en el país, una nueva era comienza en la vida republicana. Olmedo pasó el resto de su vida dedicado a la poesía.

Es recordado como uno de los mejores guayaquileños, a la cual dedicó su vida entera. José Joaquín de Olmedo creó la Bandera y elEscudo de Guayaquil, además compuso la Canción al Nueve de Octubre, que más tarde se la tomaría como Himno de Guayaquil. Fue un ilustre poeta y gran ideario, amante de la libertad. Tuvo amistades como la de Simón Bolívar, Antonio José de Sucre, Vicente Rocafuerte,Eugenio Espejo, José de Antepara entre otros.