1936年，图尔瓦伊加入了哥伦比亚自由党并当选为波哥大乌苏区（Usme）的市政议员，1937年出任吉拉尔多特市市长，1938年他当选为波哥大市恩加蒂瓦区的市政议员，与阿方索·洛佩斯·米切尔森（哥伦比亚自由党人，时任哥伦比亚总统阿方索·洛佩斯·普马雷霍的儿子，洛佩斯·米切尔森在1974年~1978年担任哥伦比亚总统）和阿尔瓦罗·戈麦斯·乌尔塔多（哥伦比亚保守党人，保守党右翼领导人劳雷亚诺·戈麦斯·卡斯特罗的儿子）成为同事。

图尔瓦伊1939年当选为昆迪纳马卡省省代表大会代表，1940年~1943年担任昆迪纳马卡省省代表大会主席，期间他充分发挥了他的演说和辩论才能，图尔瓦伊1943年当选为国会众议员，当年7月20日正式就职，在1945年和1947年两次连任，任期至1949年7月20日，众议院任职期间，他曾担任众议院军事和外交委员会主席，主持军事和外交事务达5年之久，图尔瓦伊1946年~1949年担任众议院议长，1947年他作为哥伦比亚政府代表出席在美国纽约举行的联合国大会。

1948年4月“波哥大事件”（左翼自由党领导人豪尔赫·埃利塞尔·盖坦在波哥大街头遭到杀害，随后波哥大群众举行大规模起义，经3天战斗后，起义被镇压）发生后，图尔瓦伊开始反对保守党政府的专制统治，1949年6月，图尔瓦伊第三次连任众议员职务，但因保守党政府在当年11月解散国会，他没有能够完成议员任期。

图尔瓦伊在1949年创办《民主报》并担任该报的董事长兼编辑，当年他出任哥伦比亚自由党昆迪纳马卡省执行委员会主席，成为自由党在当地的代言人，1953年，图尔瓦伊成为自由党全国领导委员会委员，当年6月陆军总司令古斯塔沃·罗哈斯·皮尼利亚将军政变上台后，图尔瓦伊开始投入到反对罗哈斯·皮尼利亚军政府独裁统治的斗争当中，1957年5月10日，罗哈斯·皮尼利亚军政府下台，以加夫列尔·帕里斯·戈迪略将军为首的军事执政委员会接管了国家政权，之后图尔瓦伊宣布支持新成立的帕里斯军政府，并担任临时军政府的矿业和能源部长（1957年5月11日~1958年8月7日），期间他支持自由党人和保守党人达成组建联合政府的“全国阵线”协议。

1958年8月7日，“全国阵线”时期的第一位总统阿尔韦托·耶拉斯·卡马戈任命图尔瓦伊为外交部长，图尔瓦伊在担任外交部长期间，拥护拉美一体化并加强哥伦比亚与美国的合作。图尔瓦伊起初同情菲德尔·卡斯特罗领导的古巴革命，但之后他由于担心古巴和美国的长期对抗导致古巴与苏联结盟而改变这一立场。1960年8月，图尔瓦伊出任在哥斯达黎加首都圣何塞举行的美洲国家组织外长会议的主席，在会议上，图尔瓦伊要求古巴的菲德尔·卡斯特罗政府拒绝接受苏联的武器援助，强烈要求古巴接受泛美体系的秩序，当古巴接受了苏联的援助后，图尔瓦伊发表声明，称：“古巴的行为危害了拉美团结，威胁了美洲大陆的和平与安全，影响了泛美体系。”图尔瓦伊的这一声明，被美国第一副国务卿克拉伦斯·道格拉斯·狄龙认为是“我们时代最重要的声明之一”；此次外长会议还通过了集体制裁多米尼加的决议（因会议前夕多米尼加独裁者拉斐尔·特鲁希略对委内瑞拉总统罗慕洛·贝坦科尔特进行暴力袭击），这是美洲国家组织第一次采取集体行动来反对一个国家，与会各成员国声明：“美洲国家组织的所有成员国达成一致，与多米尼加断绝外交关系，禁止向多米尼加出售任何武器和战争物资，中断与多米尼加的贸易往来，制裁多米尼加，直到多米尼加不再对和平构成威胁。”

1960年9月，图尔瓦伊在波哥大主持召开泛美国家经济援助会议，他在会议上表示美洲国家需要经济改革，在月底联合国大会的一次演说中，他警告苏联不要对美洲大陆的国家进行任何干涉，并表示不了解美洲国家对古巴的威胁。之后，图尔瓦伊积极支持美国倡导的争取进步联盟，并出访秘鲁和巴西等拉美国家，他曾多次表示西半球同共产主义不相容，1961年9月1日，图尔瓦伊离任外交部长职务。他在离任外交部长职务后，致力于保卫在1958年建立的“全国阵线”政府，在他的支持下，“全国阵线”的总统候选人吉列尔莫·莱昂·巴伦西亚和卡洛斯·耶拉斯·雷斯特雷波分别在1962年和1966年的总统选举中成功当选为总统。

1962年3月，图尔瓦伊当选为参议员，当年7月20日正式就职，他在1966年、1970年和1974年三次连任参议员职务，任期至1978年7月20日。图尔瓦伊在1966年再次成为自由党全国领导委员会委员，他曾多次参与自由党内总统候选人的协商，1967年他在卡洛斯·耶拉斯·雷斯特雷波总统不在哥伦比亚国内时代行总统职权。

图尔瓦伊在1967年~1969年担任哥伦比亚常驻联合国代表职务，任内他积极调解以色列和阿拉伯国家之间的冲突，图尔瓦伊说：“以色列自产生于联合国以来，联合国不可能像阿拉伯国家希望的那样，忽视以色列的存在。”他提出四点和平计划，要求以色列从阿拉伯国家领土撤军并建立非军事区；1968年1月19日，图尔瓦伊以代理总统的身份，同苏联常驻联合国代表雅科夫·马利克签署复交协议，恢复了两国中断20年的外交关系。

1969年，图尔瓦伊辞去了在联合国的职务，返回哥伦比亚国内，当年7月20日出任参议院议长，任期至1970年7月20日；他在1972年当选为哥伦比亚自由党全国领导委员会主席，1973年参加自由党内总统候选人的竞选，负于阿方索·洛佩斯·米切尔森，1974年图尔瓦伊成为自由党内图尔瓦伊·阿亚拉派领袖，支持阿方索·洛佩斯·米切尔森出任总统。

图尔瓦伊在1973年1月6日~1975年1月15日担任哥伦比亚驻英国大使，1975年4月29日~1976年4月29日担任哥伦比亚驻美国大使，1976年4月底辞去驻美国大使职务，当年他返回哥伦比亚并当选为参议院议长，7月20日正式就职，任期至1977年7月20日。

图尔瓦伊在离任参议院议长职务后便积极为参加1978年的总统选举做准备，他在自由党内部的总统候选人竞选中战胜意图再次参选的前总统卡洛斯·耶拉斯·雷斯特雷波，1978年3月，图尔瓦伊被哥伦比亚自由党正式推举为总统候选人。

图尔瓦伊在竞选演说中，表示会推动宪法改革，提出促进经济发展的措施，改善居民卫生健康状况，消除腐败和贪污。在1978年6月举行的总统选举中，图尔瓦伊获得2503681张选票，以49.3%的得票率击败哥伦比亚保守党人贝利萨里奥·贝坦库尔·夸尔塔斯（获得2366620张选票，得票率为46.6%）、哥伦比亚全国反对党联盟候选人胡利奥·塞萨尔·佩里尼亚（获得97234张选票，得票率为1.9%）和哥伦比亚全国复兴运动候选人阿尔瓦罗·巴伦西亚·托瓦尔（获得65961张选票，得票率为1.3%），成功当选为新一任哥伦比亚总统，当年8月7日正式就职。图尔瓦伊在就职演说中表示对国家政治前景乐观，他宣称：“我的目标是交给我的继承人一个受法律支配的国家，这个国家的部队和人民都自愿的支持代议制政府的民主制度。”

图尔瓦伊出任总统后，鉴于执政党自由党内外存在强大的反对派的情况下，他继续与保守党进行合作。在内阁中起用5名保守党人，赢得保守党人的支持；对执政党内部的卡洛斯·耶拉斯派等反对派也极力安抚，在内阁中给予一定的席位。为了进一步加强中央政府的权力，政府在1979年进行宪法改革，改革地方行政管理体制，改善司法管理，协调国家公共权力之间的关系，以促进社会、经济的全面发展。

面对哥伦比亚国内恐怖活动和贩毒走私日益严重的局势，1978年9月，图尔瓦伊政府颁布了《治安条例》，规定参与绑架者将会被判处长达30年的徒刑；政府派出治安部队对反政府游击队进行武力镇压，同时也不放弃以谈判的方式解决问题，对1980年2月“四·一九”运动成员占领多米尼加共和国驻哥伦比亚使馆，扣留在使馆内参加招待会的十几个国家的外交官和哥伦比亚外交部官员作为人质的事件，政府经过了两个月的谈判，事情得到和平解决。

1981年3月，政府宣布赦免放下武器的游击队员，同年10月成立了由军方、法律专家和教会代表组成的和平委员会，谋求解决国内治安问题。

图尔瓦伊当选为总统后，为了使工业生产多样化，促进地方工业发展，1978年9月，政府提出《全国一体发展计划化》，大力修建公路和铁路，开发能源和矿业资源，促使国民经济稳定增长。采取的主要措施有：1、实行“权力下放”，发挥地方积极性，使工业中心逐步分散在全国各地；鼓励发展中小工业，促进中小出口公司联合，推动它们制造的产品出口。之后政府建立免税区，鼓励出口商加工出口商品，增加贷款并给予技术援助。在税收方面也给予一定照顾。2、把能源、矿业和交通业作为优先发展的部门，加快能源开发工作。1979年出现能源供应危机，经济发展遇到不少困难，为此，政府实行稳定计划，增加对交通运输、能源和矿业等薄弱环节的投入，通过刺激生产来降低失业率和通货膨胀率。1980年5月政府颁布了发展能源的计划，加强石油资源的勘探，提出在5年内达到石油自给；实施替代石油的能源政策，积极开发天然气和煤矿，政府加紧对矿业和动力的建设工程，继续与外资大规模开采埃尔·塞雷洪煤矿；充分利用水利资源，加速奇沃尔、圣卡洛斯和乌拉等水电站建设；加大对交通运输业的投资，政府对交通运输的投资达960.9亿比索，其中公路投资占62.5%，机场设施投资占11%，铁路投资占9%，建成了布卡拉曼加市到圣玛尔塔港的公路、巴兰基亚公路网以及波哥大到麦德林市的高速公路等重要工程；为了应对电力供应困难的局面，政府实施1979年~1990年电力发展计划和全国农村电气化计划，投资7500亿比索，1979年国家的发电能力为425万千瓦时，力争把国家的发电能力在1990年时提高至1000万千瓦时，决定把中部的水力发电和北部的火力发电实行联网输电，解决各地区电力供应不平衡问题。3、重视农、牧、林、渔业的发展。增加对农牧业的贷款和投资，成立农牧业经销基金会，提高对玉米、小麦、大米等粮食作物以及芝麻、大豆、甘蔗等经济作物的收购价格，减免了对畜产品的税收。为了保护自然资源和发展林业，国家实施全国生态区保护制度，1979年，政府在全国10个省建立了林业公司，负责天然林的开发和促进工业用材林的建设，全国每年造林3.5万公顷，哥伦比亚政府努力发展渔业，为发展海洋渔业生产，1979年政府同挪威合作，建立了一个捕鱼公司，之后又同日本签订了一项渔业技术合作协定，开发哥伦比亚海域和各种水产资源，1980年政府建立了一支拥有25艘渔船的捕鱼队，之后，哥伦比亚工业发展委员会又资助建立了4个新的捕鱼公司。积极促进非传统产品的出口，扩大对非传统商品的税收补贴范围，根据不同情况，分别给予1%~20%的出口补贴。另外，给予生产出口商品的厂家长期利息贷款。4、放宽对外资的限制。积极引导外国企业家向矿业和能源部门投资，从1978年底起，允许外国公司将不能汇回本国利润的80%的一半用于再投资，其余一般可用来购买哥伦比亚工业发展委员会的债券。1980年，政府新批准的外国直接投资达13.965亿美元，比1979年的2.35亿美元增加近5倍。其中国家计划局批准的在煤炭工业的投资即达12.9亿美元。与外资合作经营的埃尔·塞雷洪北区煤矿工程正式开工。1981年哥伦比亚议会通过决议同意外资可把不能汇出的利润全部用于再投资，外国投资者享有哥伦比亚本国投资者同等待遇。尽管20世纪80年代世界资本主义经济衰退对哥伦比亚的经济产生了不利的影响，但是，由于采取了上述经济措施，1979年~1981年，哥伦比亚国内生产总值增长率分别为5.1%、4.2%和2.5%。同其他拉丁美洲国家相比，哥伦比亚经济增长比较平稳。

图尔瓦伊担任总统后，继续实行教育改革，从1978年起，开始在农村实行教育中心制度，政府规定在5年内建立2500个教育中心，增加投资，兴建学校，调配教师，采用新教学方法，逐步在农村实现完全小学教育，扩大初等教育覆盖层面。政府决定用3年时间在各城镇的低收入地区建立23个教育服务辅助中心，开设电子、电力工程、建筑、文秘、美术、实用艺术等培训课程。1979年政府颁布《教育条例》，明确指出教育是发展民主、文明与和睦相处的基础，是巩固国家主权、推动社会经济发展的最有效手段。1980年政府颁布第80号法令，宣布对高等教育进行改革，强调要注重高等教育的质量和教学效果，要把学生培养成为热爱生活，具有高等文化修养、体魄健全、富有创造精神、具有分析和判断问题的能力、富有社会觉悟和社会责任感的全面人才。鉴于当时哥伦比亚高等学校入学率只有8.3%，明显低于其他拉丁美洲国家，不能适应经济社会发展需要的现实，该法令还规定，把原来属于中等教育的中等职业教育学校升格为高等专科学校，培养大批具有专业水平的人才，一些边远省份和地区可根据本地区经济社会发展的需要建立一批专科学校。从1980年起，政府规定新教师必须在农村中心小学任教两年，以解决农村师资缺乏的问题。

‌图尔瓦伊政府积极开展扫盲运动，1980年哥伦比亚全国人口2691万人，绝对文盲300万人，半文盲200多万人，文盲率高达18.6%。1980年是“解放者”西蒙·玻利瓦尔逝世150周年，当年政府通过第2346号法令，决定开展以“解放者”的名字命名的全国扫盲运动。1981年成立了全国、省和地区扫盲协调委员会，中央政府统一领导决心开展一场声势浩大的群众性扫盲运动。政府强调，这次扫盲运动要在全国形成扫除文盲的强烈意识，充分调动包括政府机关、工厂、矿山、企业、商店、学校、各工会团体、农民协会等行会组织、农业银行、全国咖啡种植者联合会等各方面力量，确保全国人民积极参加这次扫盲运动。政府要求各公私学校、文化之家、全国学徒工培训局的训练中心、企业、车间、商店为职工参加学习提供上课场所，对参加扫盲学习的人免收学费。全国共设立了8000多个成人训练中心，培训了一大批扫盲教师，派出17万个扫盲小组，到基层以示范教学的方式，教文盲学会拼音识字，向他们传授历史、地理、公民尝识、卫生常识和美学知识。在卡塔赫纳、波帕扬、伊瓦格、派帕和佩雷拉等城市设立5个扫盲指导中心，检查和帮助各省开展扫盲运动。决定用一年时间，开办三期扫盲学习班，每期4个月，用较短的时间帮助文盲提高听、读、写的能力，提高文化水平。由于政府决心大，采取相应可行的措施，也由于广大群众的积极支持，踊跃参加扫盲运动，收到了较好的效果。

图尔瓦伊任总统期间，实行外交多元化方针，强调实行多元化外交，尊重各国人民自决权，捍卫不干涉原则，主张和平解决一切国际争端，拒绝任何形式的殖民主义依附，主张建立国际经济新秩序，1979年哥伦比亚以观察员身份出席了在古巴首都哈瓦那召开的第6次不结盟国家政府首脑会议。图尔瓦伊任职期间，哥伦比亚先后与18个国家建立了外交关系，1981年，哥伦比亚指责古巴干涉其内政并与古巴断交。

哥伦比亚政府全力支持安第斯集团和拉美一体化，1979年5月，哥伦比亚与安第斯集团其他成员国签署《卡塔赫纳授权书》，该授权书要求各成员国外长在国际事务中采取共同行动，同年11月，哥伦比亚与安第斯集团其他成员国在秘鲁首都利马创建安第斯集团外长理事会，由其负责就与次地区利益有关的事务制定外交政策，同第三方国家或国家间组织就外交政策和合作事务签署条约和协定。在安第斯集团成立10周年之际，图尔瓦伊被选为该集团与西欧共同市场的对话的发言人。1980年哥伦比亚政府派代表前往乌拉圭签署《蒙得维的亚条约（1980）》，参与创建拉美一体化协会。

哥伦比亚实行睦邻政策，改善同委内瑞拉、巴拿马、厄瓜多尔和秘鲁等邻国的关系，和平解决与邻国的边境争端，1979年5月，哥伦比亚总统图尔瓦伊和委内瑞拉总统路易斯·埃雷拉·坎平斯达成协议，决定成立混合委员会重新谈判委内瑞拉湾领海划分的问题，经过6轮磋商，双方初步拟定了海界划分协定草案。哥伦比亚和尼加拉瓜两国对位于加勒比海上的圣安德烈斯、普罗维登西亚群岛的主权发生争议。尼加拉瓜政府在1979年12月19日颁布法令，宣布其领海200海里和对属于尼加拉瓜大陆架一部分的圣安德烈斯、普罗维登西亚群岛拥有主权。1980年2月4日，尼加拉瓜宣布废除1928年与哥伦比亚签订的《巴尔塞纳斯—埃斯克拉条约》，1980年5月尼加拉瓜外长访问哥伦比亚，两国外长达成协议，将就争端进行不受时间限制的会谈，不寻求国际调停，不诉诸武力。这为和平解决国际争端提供了一个良好的先例。

20世纪80年代初，哥伦比亚政府在加勒比地区频繁开展外交活动，主张加强拉美和加勒比地区国家间的合作，积极支持第三世界国家的正义斗争，其国际影响明显扩大。1980年12月17日，哥伦比亚总统胡利奥·塞萨尔·图尔瓦伊·阿亚拉、厄瓜多尔总统海梅·罗尔多斯·阿吉莱拉、秘鲁总统费尔南多·贝朗德·特里、委内瑞拉总统路易斯·埃雷拉·坎平斯、巴拿马领导人奥马尔·托里霍斯、哥斯达黎加总统罗德里戈·卡拉索·奥迪奥、多米尼加总统安东尼奥·古斯曼·费尔南德斯以及西班牙首相阿道弗·苏亚雷斯·冈萨雷斯在哥伦比亚圣玛尔塔市举行会议，共同签署了《圣玛尔塔宪章》，重申民主制度是“各国人民自由和发展的保障”，表示坚持不干涉原则，支持巴拿马收回运河主权的斗争，支持阿根廷对马尔维纳斯群岛主权的立场，支持玻利维亚获得出海口的正义要求，积极调解秘鲁和厄瓜多尔的边界武装冲突。1981年7月主持召开驻中美洲和加勒比海地区国家使节会议，研究发展与这一地区国家的关系，协调同拉美国家的步调。之后，阿根廷总统罗伯托·爱德华多·比奥拉、墨西哥总统何塞·洛佩斯·波蒂略、委内瑞拉总统路易斯·埃雷拉·坎平斯、危地马拉总统费尔南多·罗密欧·卢卡斯·加西亚、多米尼加总统安东尼奥·古斯曼·费尔南德斯等相继访问哥伦比亚，图尔瓦伊总统也先后访问墨西哥、巴西、阿根廷、秘鲁、委内瑞拉、巴拿马、乌拉圭、玻利维亚等国，会见了巴西总统若昂·菲格雷多等领导人，他通过相互访问密切哥伦比亚与拉美各国的友好关系。1981年，巴西和哥伦比亚签订了18项双边合作协定，双方将在农牧业、能源、边境一体化等领域开展广泛合作；同年，阿根廷和哥伦比亚共同制定了和平利用核能的计划。

图尔瓦伊执政时期，哥伦比亚与美国的的关系进一步发展，美国称哥伦比亚的“文人民主政体”是拉美国家的榜样之一，美国泛美事务助理国务卿宣称，哥伦比亚、美国关系是“美国同本半球其他国家之间关系中最宝贵的成分之一”。美国总统、副总统等重要官员曾多次访问哥伦比亚。图尔瓦伊总统也强调哥伦比亚美国关系是“哥伦比亚重要的对外关系之一”。20世纪80年代初，美国拉拢哥伦比亚共同对付苏联在拉丁美洲地区的渗透。1982年3月，哥伦比亚外长卡洛斯·莱莫斯·西蒙兹出席在美国纽约举行的、有美国、墨西哥、委内瑞拉和加拿大等国外长参加的协调援助加勒比计划的第二次会议。同年4月26日，美洲国家组织外长协商会议就集体美洲国家展开要求英国停止对阿根廷的敌对行动进行投票表决时，哥伦比亚同美国、智利和特立尼达和多巴哥一起投了弃权票，支持美国在英阿马岛战争期间偏袒英国的立场。

图尔瓦伊政府实行意识形态多样化方针，他在1978年执政后，加快了发展同中国关系的步伐。1980年2月7日，中华人民共和国和哥伦比亚政府签署了《中华人民共和国和哥伦比亚共和国关于建立外交关系的联合公报》，两国正式建立起大使级外交关系，同年6月和9月，中哥互设大使馆，中哥两国建交后，经贸往来逐渐增多。1981年7月、10月和12月，中哥两国先后签订了贸易协定、文化协定和科技合作协定；在80年代初，哥伦比亚与苏联签订了经贸、科技、文化合作以及银行间相互信贷等协定。

1982年8月7日，图尔瓦伊卸任总统职务，1984年5月，图尔瓦伊访问中华人民共和国。

图尔瓦伊在1987年~1989年担任哥伦比亚驻梵蒂冈罗马教廷大使，1991年~1993年担任哥伦比亚驻意大利大使，1993年5月他结束大使任期并返回哥伦比亚，回国后继续担任哥伦比亚自由党全国领导委员会主席，1995年离任。2002年，图尔瓦伊公开支持阿尔瓦罗·乌里韦·贝莱斯作为“哥伦比亚第一运动”的总统候选人竞选总统，乌里韦出任总统后，图尔瓦伊表示支持乌里韦总统制定的一切政策，并成立“新家园运动”，意在支持阿尔瓦罗·乌里韦·贝莱斯总统进行“允许总统尝试两个连续的任期”的宪法改革。

2005年9月13日，图尔瓦伊因心力衰竭在哥伦比亚首都波哥大逝世，享年89岁。图尔瓦伊去世后，哥伦比亚政府为他举行了国家元首级别的葬礼，乌里韦总统出席了图尔瓦伊的葬礼，并在葬礼上发表讲话。

图尔瓦伊去世后，其遗体被安葬在波哥大北部的和平花园墓地。

图尔瓦伊喜欢穿戴有领结的西服，这在历任哥伦比亚总统中都比较少见。他是坚定的自由党人士，是自由党内走中间路线的稳键派领导人，在哥伦比亚政坛上一直保持着重要的地位。图尔瓦伊因没有正规的大学文凭而时常遭到政治对手的批评与取笑。

图尔瓦伊的第一任妻子是尼迪娅·金特罗，两人于1948年结婚，1986年两人离婚。两人共有4个子女，分别是：胡利奥·塞萨尔·图尔瓦伊·金特罗（儿子，1949年~，参议员，2006年~2010年担任共和国总审计长）、戴安娜·图尔瓦伊·金特罗（长女，记者，1950年~1991年，她在1991年政府军从非法武装解救人质行动失败后遭麦德林卡特尔集团杀害，1996年，哥伦比亚作家加夫列尔·加西亚·马尔克斯还根据这一事件，1996年创作作品《绑架新闻》）、克劳迪娅·图尔瓦伊·金特罗（次女，外交官，1952年~，2005年~2009年担任哥伦比亚驻拉丁美洲一体化协会代表、2002年~2010年担任哥伦比亚驻乌拉圭大使、2010~2013年担任哥伦比亚驻瑞士大使）、玛丽亚·维多利亚·图尔瓦伊·金特罗（女儿）。

1987年，图尔瓦伊和安帕鲁·卡尔结婚，两人一直保持夫妻关系至图尔瓦伊2005年离世。