W sierpniu 1980 roku stanął na czele strajku w Stoczni Gdańskiej. W kwietniu 1981 roku podczas zjazdu delegatów NSZZ Solidarność został wybrany formalnie przewodniczącym Solidarności oraz Krajowej Komisji Porozumiewawczej, której zadaniem było utrzymywanie negocjacji z rządem. Prowadzony w latach 1980–1981 przez Lecha Wałęsę związek zawodowy przekształcił się w masowy ruch społeczno-polityczny, liczący w szczytowym okresie około 10 mln członków.
Władze PRL w odpowiedzi na zachodzące zmiany społeczne wprowadziły stan wojenny. W nocy 13 grudnia Lecha Wałęsę przewieziono najpierw do ośrodka rządowego w Chylicach, później osadzono w Otwocku Wielkim, a następnie w Arłamowie. Decyzję o internowaniu datowano na dzień 26 stycznia 1982. Wałęsa został zwolniony w listopadzie 1982.Po zwolnieniu był przez kolejne lata objęty dozorem milicyjnym i inwigilowany przez funkcjonariuszy służb specjalnych. Lech Wałęsa do końca lat 80. pozostawał przywódcą NSZZ "Solidarność" zdelegalizowanej w momencie wprowadzenia stanu wojennego.
5 października 1983 Komitet Noblowski ogłosił decyzję o przyznaniu mu Pokojowej Nagrody Nobla. W uzasadnieniu wskazano na pokojową drogę Wałęsy do rozwiązania problemów gnębiących Polskę. „Komitet uznaje Wałęsę za wyraziciela tęsknoty za wolnością i pokojem, która – mimo nierównych warunków – istnieje niepokonana we wszystkich narodach świata. W czasach, w których odprężenie i pokojowe rozwiązywanie konfliktów są bardziej potrzebne, niż kiedykolwiek wcześniej, wysiłek Wałęsy jest zarówno natchnieniem, jak i przykładem" – napisano.