Carrera militar en Argentina

Al estallar la Revolución de Mayo se encontraba en Chile, donde participó en la represión de una reacción realista, y desde donde regresó con refuerzos para la guerra de la Independencia.
Se destacó como militar al enrolarse en el Ejército del Norte dirigido por Manuel Belgrano, en el cual llegó al grado de coronel.
Participó como jefe de la infantería de reserva en la batalla de Tucumán y en la batalla de Salta fue uno de los primeros jefes en llegar al centro de la ciudad. Pese a que Belgrano le reconocía valor y capacidad, tuvo problemas por su indisciplina. Eso lo privó de participar en las dos últimas batallas de la campaña al Alto Perú. Belgrano mismo comentaría que no hubiera perdido estas dos batallas si hubiera contado con Dorrego.
Volvió a incorporarse al Ejército después de la derrota, para apoyar la retirada del mismo al mando de partidas de guerrilleros gauchos. Pero el nuevo jefe, San Martín, lo sancionó por haber faltado el respeto a Belgrano, lo que le valió un retraso en su ascenso militar y no participar tampoco en la tercera campaña al Alto Perú.
Al iniciarse abiertamente el conflicto entre federales y unitarios, se encontró a las órdenes del Directorio (unitario) luchando contra los caudillos federales, derrotando inicialmente a Fernando Otorgués en la acción de Marmarajá el 14 de octubre de 1814, aunque luego fue derrotado por el entonces lugarteniente de Otorgués: Rivera en Guayabos, el 10 de enero de 1815.