1934年，洛佩斯·普马雷霍参加了当年的总统选举，期间他提出了“三月革命”纲领，最终获得938808张选票，得票率为99.64%，成功当选为哥伦比亚总统。当年8月7日正式就职，任期4年。

洛佩斯·普马雷霍代表工业资产阶级利益，他在任职期间，为了克服世界经济危机带来的影响，采取了发展民族工业的新举措，启用一些年轻的部长，进行了一系列政治、经济和社会改革。

在政治方面，1936年在自由党总统洛佩斯·普马雷霍的领导下，对《1886年宪法》进行修改，使之具有更多自由化色彩，明确规定采用“三权分立”的政治制度，立法、行政和司法三权“各具其单独职能，但在实现国家目标方面进行协调合作”；实行男子普选权，规定参众两院议员和总统由选民直接选举产生。废除罗马天主教为国教的规定，取消教会的财产免税权。规定外来移民可以享受哥伦比亚公民的权利，妇女可进入政府机关工作。规定国旗中央带共和国国徽的旗帜为哥伦比亚的军旗。军事方面，重新组建国家海军，建立海军学校培养海军军官，1936年建立海军陆战队。外交方面，加强与美国的关系，与美国总统富兰克林·罗斯福建立了深厚的友谊，1935年同苏联建立了外交关系。

在教育方面，1934年政府邀请一个德国教育代表团到哥伦比亚考察，帮助自由党政府对学校进行改组。同年，洛佩斯·普马雷霍总统推行考试改革。1936年对宪法进行修改后，限制并逐步解除教会对教育的控制，削弱了教会对教育的影响。政府创办高等师范院校，准许大学自治，任命进步思想家担任大学校长职务；同年7月颁布第1602号法令，规定教师级别的评定必须经过考核，把考试成绩作为选拔和评估教师业绩的标准，小学实行义务教育。国家重视文化遗产，拨款兴建新图书馆大楼，1936年建立哥伦比亚奥林匹克运动委员会，同年在波哥大举办国际体育运动会，即“玻利瓦尔运动会”，有哥伦比亚、委内瑞拉、秘鲁、厄瓜多尔、巴拿马和玻利维亚六个国家参加；将五月兰定为国花，1937年创建哥伦比亚国家科学院，1938年创办哥伦比亚国立大学自然科学研究所。

在经济上，采取了发展民族工业的有力措施，加快了民族工业的发展步伐，进行税制改革，对不动产征收直接税，增加财政收入；组织股份公司，吸引私人在工业部门投资；加强国家对经济的干预，放弃金本位制，实行纸币制度，积极支持工农业生产的发展，扩大国内市场；给农业特别是咖啡种植业以技术、资金扶助；制定土地改革法，规定耕种小块土地达10年的农民有权获得该土地，国家有权没收大庄园闲置土地；把有关财产的社会义务写进宪法等。

在社会方面，颁布劳工法，实行八小时工作制，给工人发放补助金，实行失业救济，改善工人生活状况，规定每周最多工作48小时；规定工人有权建立工会，1936年政府建立了哥伦比亚工人联合会。

洛佩斯·普马雷霍的改革，使哥伦比亚的社会矛盾有所缓和，然而，《1886年宪法》维护大地主和大资产阶级利益的原则性条文没有丝毫的触动。洛佩斯·普马雷霍的政策引起了保守党人和右翼自由党人的激烈反对，在洛佩斯·普马雷霍卸任后，改革进程放缓。

1942年5月3日，洛佩斯·普马雷霍再次参加总统竞选，他在选举中获得673169张选票，占总票数的58.65%，击败了同为自由党的候选人卡洛斯·阿朗戈·贝莱斯（获得474637张选票，占总票数的41.35%），再次当选为总统，同年8月7日正式就职。

洛佩斯·普马雷霍在总统任期内，加速土地改革，促进工农业发展，试图限制美国垄断的活动。在行政区划改革方面，1943年宪法改革规定，可以通过法令在人烟稀少、远离首都的地区成立地区和特别区，地区和特别区由总统直接控制，行政长官由总统任命，1943年成立亚马孙特别区，同年空军成为一支独立军种。1945年设立波哥大特别区，兼为昆迪纳马卡省首府。实行新教育法，1943年创办卡罗和奎尔沃研究所，1945年国民议会通过第97号法令，规定以教学业绩和服务时间作为评定教师级别的标准。同年，再一次修改宪法，彻底剥夺了天主教会对教育的控制权，把教育自由写进了宪法，哥伦比亚教育恢复了自由。

1943年11月，哥伦比亚对轴心国宣战，正式参加了第二次世界大战。在战争期间，哥伦比亚国内一系列工业部门发展起来，农业生产欣欣向荣。1945年全国工业产值达6.4亿比索，占国内生产总值的13.4%。

洛佩斯·普马雷霍任内试图限制美国资本，加速发展民族工业和进行土地改革，引起本国寡头势力和美国政府的不满。1944年7月他前往帕斯托视察时曾一度被政变军人拘捕，后经内政部长阿尔韦托·耶拉斯·卡马戈和拉斐尔·纳瓦斯·帕尔多上校等人的营救得以脱险。1945年8月7日，洛佩斯·普马雷霍主动辞去总统职务，随后自由党人阿尔韦托·耶拉斯·卡马戈继任总统。

1938年8月7日，洛佩斯·普马雷霍总统卸任，自由党人爱德华多·桑托斯·蒙特霍接任哥伦比亚总统。洛佩斯·普马雷霍离任后前往国外游历，1939年10月30日在美国受到了富兰克林·罗斯福总统的接见，1941年洛佩斯·普马雷霍返回哥伦比亚，回国后他经常作为嘉宾出席社会公共活动并参加政府举行的重要会议。

离任后的洛佩斯·普马雷霍在1946年~1948年担任哥伦比亚常驻联合国代表，1947年担任联合国安理会主席。1948年4月9日自由党左翼领袖豪尔赫·埃利塞尔·盖坦遇害后，洛佩斯·普马雷霍开始反对马里亚诺·奥斯皮纳·佩雷斯和劳雷亚诺·戈麦斯·卡斯特罗的保守党专制统治。1953年6月13日古斯塔沃·罗哈斯·皮尼利亚将军发动军事政变上台后，洛佩斯·普马雷霍宣布支持罗哈斯·皮尼利亚的军事政变，之后由于罗哈斯·皮尼利亚实行军事独裁统治，洛佩斯·普马雷霍改变了他的立场，开始反对军事独裁统治，同时积极推动自由党和保守党实现政治和解，他也因此遭到军政府的迫害并被迫流亡墨西哥，洛佩斯·普马雷霍在1958年哥伦比亚恢复民主后回国，1959年6月5日他被任命为驻英国公使，当年11月20日，公使任上的洛佩斯·普马雷霍在英国伦敦逝世，享年73岁。

洛佩斯·普马雷霍于1911年与玛丽亚·米切尔森·隆巴纳（1890年~1949年）结婚，两人共有5个孩子，分别是玛丽亚·洛佩斯·米切尔森、玛丽亚·梅赛德斯·洛佩斯·米切尔森、阿方索·洛佩斯·米切尔森（1913年~2007年）、佩德罗·洛佩斯·米切尔森、费尔南多·洛佩斯·米切尔森，其中阿方索·洛佩斯·米切尔森在1974年~1978年担任哥伦比亚总统。1949年玛丽亚·米切尔森·隆巴纳因病去世，之后洛佩斯·普马雷霍于1953年同奥尔加·达维拉·阿萨莫拉（1896年~1988年）结婚。

洛佩斯·普马雷霍是哥伦比亚历史上极其重要的人物，对国家发展有重大历史意义，他的改革被认为是哥伦比亚历史上一次伟大的改革，其政治思想成为20世纪哥伦比亚自由党的指导思想；洛佩斯·普马雷霍在哥伦比亚国内被广泛的纪念，哥伦比亚国内有以他的名字命名的国际机场和城市广场。