参加国会军时，克伦威尔已经是43岁的中年人了。这位“半路出家”的乡下地主既没有读过军校，，也末曾受过专门军事训练，人到中年的他似乎也不适合再戎马征战，然而正是出于对资产阶级革命事业的狂热追求，才激励他义无反顾地走向硝烟弥漫的战场。他的平民思想以及进步主张，使他深信，英国应当在反对封建王权专制统治的前提下，建立一种自由、平等的社会。克伦威尔的政治信念使其无所畏惧，勇往直前。1643年10月，克伦威尔在取得温斯此战役胜利后，十分兴奋地说：
“我开始从事一项不寻常的事业，而且将它进行到底，我仿佛感到有一种奇异力量吸引着我，伟大事业昼夜不停地在我心中奔流。”
正是怀着对“伟大事业”的追求，使他潜在的军事才能迸发出来，而革命战争又为他潜在军事才干的发挥提供了广阔的舞台。他受命于危难之际，在最关键的时刻挽救了议会军。1643年10月，“东部联盟”面临王党进攻的直接威胁，情况十分紧急。其他国会军畏缩不前，唯有克伦威尔毅然率领孤军攻入林肯郡，在温斯比附近进攻王党主力。这是第一次大规模独立作战，克伦威尔一马当先，视死如归。他的战马在战斗中被打死，并把他压在身下，他用尽全身力气，终于艰难地爬起来，又腾身跨上另一匹奔马，继续指挥作战，直到取得辉煌的胜利。
而在马斯顿荒原和敌人面对面的肉搏中，克伦威尔的颈部被枪弹射伤，子弹从眼睛近旁擦过，他差点没有当场昏厥过去，但在处于半失明的状态下，他仍然拒绝离开战场，继续指挥战斗。正是这场战斗结束后，他的敌人鲁伯特亲王也不得不心服口服，充满敬意地称呼他的部队为冲不跨、砸不烂的“铁骑军”。
内战初期的议会军并非一帆风顺，而是不断失败，所有人笼罩在一片悲观失望的情绪之中，革命形势岌岌可危。克伦威尔认为失败的原因在于议会军士兵质量低劣，军队中许多人是兵痞和酒鬼，这些人无组织无纪律。因此，他提出从信仰清教的自耕农、手工业者挑选士兵，因为这些人有政治信仰，并且都是虔诚的清教徒，具有反封建的坚定决心，把他们的事业看成是上帝的旨意、神圣的使命。
1642年8月，和国王的内战刚一开始，克伦威尔就自掏腰包，亲自出马，招募了一批清教徒农民，组成一支60人的骑兵队。克伦威尔先生自任队长，开始了军事冒险的生涯。革命的狂潮把他推向浪尖，踏上了伟大的历史舞台。
从1943年起，根据议会军的特点，克伦威尔开始着手建立一支更有战斗力的军队。为此，他不断向议会发出呼吁，要求建立一支有信仰、有追求、品质高尚、真正有战斗力的军队。他反对只有贵族出身的人才能当军官的封建门第观念，主张不分出身而是从有作战经验的人中选拨军官。当时，有人对克伦威尔的用人原则提出指责，他回答说：
“我宁愿要一个穿着粗布上衣的下级军官，只要他懂得为正义而战并热爱他了解的东西，而不要一个你们称之为‘绅士’，而其他什么条件都不具备的人。”
这样，一些出身低下的优秀指挥官脱颖而出，如普莱德上校曾是马车夫，休逊上校干过鞋匠，福克斯上校过去是锅炉工等等。他们中的大多数人都是自由租地农或者他们的子弟，具有为理想战斗的信念与牺牲精神，军官和士兵为了共同的神圣目标团结在一起，这是过去的议会军以及王党军队所没有的。
最终，经过克伦威尔的身体力行，“新模范军”一步步建立起来。这支新的军队纪律严明，训练有素，装备良好。克伦威尔要求士兵们每天都要照料、梳理好他们的马匹，必要时还必须和自己的战马睡在一起，武器也要随时擦得光亮整洁，保持战斗状态。
一支有着坚定信仰的军队是战无不胜的。他们不是了为金钱利益，而是把公共的幸福当作奋斗目标。士兵们在战场上能够克制自己的物质欲望，不去抢夺战利品，因而使克伦威尔在发动大规模进攻后能够及时地将部队重新集结起来，再次发动进攻，而这一点是其他指挥官难以做到的。
1648年2月，南威尔士的王党分子举行暴动，又挑起了第二次内战。王党分子联合苏格兰的军队共同行动，占领了许多城市，形势再度严峻起来。为了反击王党分子的反扑，克伦威尔率军进抵南威尔士，将暴动镇压下去之后，又马不停蹄地挥师北上，去对付入侵的苏格兰人。长途跋涉使克伦威尔手下的步兵疲惫不堪，步履艰难，衣衫褴褛，有的连鞋子也没有穿，还数月没有领到军饷，王党分子断言“要是这个魔鬼（指克伦威尔）再逼迫士兵前进一步，这些圣洁的人就会起来造反。”
但是，克伦威尔的士兵们并未停止前进，他们克服常人能以想像的困难，始终保持旺盛的战斗力。在连续行军之后，克伦威尔的部队又不顾鞍马劳顿，紧接着就投入了战斗，在普列斯顿向苏格兰军队发动了猛攻。在战斗中，从克伦威尔的士兵们身上完全看不到连日辛劳的痕迹，用克伦威尔的话说，他们的“勇猛和决心令人难以置信……总是把敌人打得节节败退