تولى جيفرسون منصب المندوب لدى الكونغرس القاري الثاني ابتداء من حزيران يونيو 1775، بعد وقت قصير من اندلاع الحرب الثورية الأمريكية. عندما بدأ الكونغرس في النظر حول فكرة قرار الاستقلال في حزيران / يونيو 1779، تم تعيين جيفرسون في لجنة من خمسة رجال لإعداد إعلان يرافق القرار. اختارت اللجنة المختارة جيفرسون لكتابة المسودة الأولى ربا بسبب سمعته ککاتب. المهمة تم اعتبارها روتينية، ولم يعتقد أحد في هذا الوقت أنه يمثل مسؤولية كبرى. أنهي جيفرسون المسودة بالتشاور مع أعضاء اللجنة الآخرين، مستفيدة من خبرته الخاصة في مشروع القرار المقترح لدستور ولاية فرجينيا، ومسودة جورج مايسون وإعلان حقوق فرجينيا، وغيرها من المصادر.

أظهر جيفرسون المسودة للجنة، الأمر الذي استدعى بعض التقيحات النهائية، ومن ثم تم عرضه أمام الكونغرس يوم 28 يونيو حزيران 1779، بعد التصويت لصالح قرار الاستقلال يوم 2 يوليو، حول الكونجرس انتباهه إلى الإعلان على مدى عدة أيام من المناقشات، اتخذ الكونغرس بضعة تغيرات في الصياغة وحذف ما يقرب من ربع النص، وأبرزها فقرة حرجة حول تجارة الرقيق، التغييرات أثارت استياء جيفرسون في يوم 4 يوليو 1779، تمت الموافقة على صياغة إعلان الاستقلال. أصبح الإعلان من شأنه أن يمثل شهرة جيفرسون الرئيسية، وأصبحت الديباجة البليغة بيانا دائمة لحقوق الإنسان.

في سبتمبر 1779، عاد جيفرسون إلى ولاية فرجينيا، وانتخب عضوا في مجلس النواب الجديد لنواب فرجينيا. خلال فترة ولايته، عمل جيفرسون على إصلاح وتحديث ولاية فرجينيا من حيث نظام القوانين ليعكس مكانتها الجديدة كدولة ديمقراطية.

أثناء عمله في المجلس التشريعي للولاية اقترح جيفرسون مشروع قانون لإلغاء عقوبة الإعدام بالنسبة لجميع الجرائم باستثناء جرائم القتل والخيانة. فشلت جهوده الرامية إلى إصلاح قانون عقوبة الإعدام بسبب صوت واحد فقط، وظلت جرائم مثل الاغتصاب يعاقب عليها بالإعدام في ولاية فرجينيا حتى 1960. ونجح في تمرير قانون يحظر استيراد العبيد ولكن لم يمنع الرق نفسه.