1951年总统大选，
玻利维亚民族主义革命运动提名
佩斯·埃斯登索罗为总统候选人，在工农民主力量支持下，他当选为总统。但M.乌里奥拉戈伊蒂亚政府却将政权移交给军人执政委员会。军政府下令禁止当时流亡在国外的佩斯·埃斯登索罗回国，禁止游行示威和罢工，取消言论自由。
1952年4月9日，乌戈·巴利维安·罗哈斯军政府在
美国政府的压力下准备出兵3万参加
朝鲜战争（
朝鲜停战谈判期间），引起民愤。民族主义革命运动乘势发动人民群众举行武装起义。工人、学生与农民拿起武器，击溃政府军队的进攻；各地农民成立农民协会，展开夺地斗争。玻利维亚工会和共产党也参与领导起义，玻共总书记马努埃尔·米兰达在巷战中牺牲。11日，在工农群众支持下，民族主义革命运动推翻罗哈斯军事独裁统治，夺取政权，佩斯·埃斯登索罗就任总统。
新政权实行一系列社会、政治、经济改革。1952年4月17日成立玻利维亚总工会，开始在工厂、矿山实行工人监督。7月颁布新选举法，规定年满21岁的未婚和年满18岁的已婚玻利维亚人，不分性别、职业、文化程度和财产收入，均享有选举权。10月31日将主要由美国资本控制的3家（C.S.阿拉马约、S.I.帕蒂尼奥和M.霍赫希尔德）锡矿公司收归国有。但这一举措受到美国资本家的抵制，导致锡矿业衰败，国家经济受到严重破坏。
1953年7月下令解散旧军队，建立新军队，并在
拉巴斯军事学院培养民族主义革命运动成员。同年8月2日颁布土地改革法，没收大庄园主的土地，分配给农民，并帮助
印第安人重建村社。
1956年1月颁布教育法规，指出发展教育是国家的最高职责，受教育是人民的权利，规定了带有民族主义和反帝反封建性质的教学内容，强调发展乡村教育，提高印第安人的文化水平。
50年代末，玻利维亚民族主义革命运动领导人开始右转。他们提出建立资产阶级民主社会，主张与美国结盟；排斥左翼人士，废除工人监督，冻结工人工资，宣扬“劳工即共产主义”。美国施压后，又对外资公司进行赔偿。因而引起人民群众不满。1964年11月，
雷内·巴里恩托斯发动政变夺取政权，玻利维亚革命告一段落。