Hijo del terrateniente Juan Agustín de Santander y Colmenares, su infancia transcurrió en la comodidad de las haciendas de café, caña de azúcar y cacao que poseía su padre.

En 1805 viaja a Bogotá a estudiar en el Colegio Mayor de San Bartolomé. Obtiene la Beca bartolina en 1805 y el grado de Bachiller en Filosofia en 1808, comenzando sus estudios de Derecho en 1810, cuando lo sorprende la Guerra de Independencia.

Ingresó en las filas patrióticas como subteniente abanderado del batallón de guardias nacionales. Colaboró con el general Antonio Baraya en la campaña del Norte y en la guerra de los patriotas contra las fuerzas centralistas de Cundinamarca, siendo ascendido sucesivamente a teniente y capitán, en menos de un mes (1812) fue hecho prisionero por las fuerzas centralistas al mando de Antonio Nariño y enviado a servir en la campaña de Bolivar en el norte. En 1813, ya ascendido a mayor, Bolívar le encomendó la defensa de los valles de Cúcuta, donde fue vencido por los realistas, tras lo cual se vincula a la guerra en Venezuela.

En 1813 Santander no participó en la Campaña Admirable, permaneciendo en la población de La Grita en apoyo al coronel Manuel del Castillo el cual se declaró en rebeldía. En 1814 se convierte en coronel y desde 1816 participa en el repliegue del ejército libertador en los llanos de Casanare, si bien dura poco en la comandancia de este ejército, debido a la resistencia de los soldados llaneros a ser dirigidos por un militar ajeno a la región. En 1818 es ascendido a general de brigada y se le encomienda reorganizar las fuerzas en Casanare para la ofensiva final.

Con su ejército fue la pieza definitiva en el triunfo de Bolívar en la Batalla de Boyacá en 1819; se le premió con el rango de general de división, y es desde ese momento en que recibe el título de "Organizador de la Victoria" por la forma como logró estructurar las filas que tres años atrás le habían dado la espalda, y las había convertido en el ejército más efectivo de los que participaban en las batallas de la independencia.