巴拿馬總統恰裏在1961年10月發表的國情谘文中向美國政府提出談判和修改1903年美巴條約的問題。11月巴拿馬國會通過決議，要求與美國簽訂運河新條約，提出包括確認巴拿馬對運河區的主權、規定巴拿馬接管運河的日期、公平分配運河收入等“十三點最低要求”。
為緩和巴拿馬人民的反美鬥爭情緒，美國肯尼迪政府於1963年1月同巴拿馬政府發表聯合公報，同意在運河區懸掛美、巴兩國國旗。但在1964年1月初美國又違反協議，連續幾天在運河區單獨懸掛美國星條旗。巴拿馬人民無比憤慨，遂掀起持續1周的反美風暴。
1964年1月9日，200多名巴拿馬學生衝進運河區懸掛巴拿馬國旗時，遭到美軍殘酷鎮壓，巴拿馬國旗被撕毀，1名學生遭槍殺。次日，3萬多名巴拿馬群眾舉行抗議示威，要求進入運河區升掛巴拿馬國旗，美軍再次出動軍警鎮壓，當場打死21人、打傷400多人，製造了震驚世界的流血慘案。隨後，巴拿馬人民連續幾天舉行聲勢浩大的示威抗議活動，1月12日有近10萬群眾為犧牲的愛國青年舉行了隆重葬禮。巴拿馬政府宣布同美國中斷外交關係，並向聯合國和美洲國家組織控訴美國的侵略罪行。
巴拿馬人民的愛國鬥爭得到拉美乃至世界各國人民的大力聲援和支持，美國政府陷入空前孤立之中。4月3日美國同巴拿馬發表了一項聯合公報，同意就運河區主權問題進行談判。但是談判時斷時續，一直拖延達13年之久。
1968年10月，具有民族主義傾向的巴拿馬國民警衛隊軍官托裏霍斯發動軍事政運河新生巴拿馬運河主權交接儀式於1999年12月14日在巴拿馬城附近的米拉弗洛雷斯船閘處舉行，幾代巴拿馬人為之奮鬥的理想終於實現了。巴拿馬總統米蕾婭·莫斯科索和美國前總統卡特分別代表兩國政府簽署了關於運河主權和管轄權交接的換文。卡特對莫斯科索說：“運河是你們的了。”
麵對飛速發展的世界航運，一個世紀前開鑿的運河顯得老態龍鍾，已經越來越不能滿足海運業的需求。2006年10月22日，巴拿馬就運河擴建舉行全民公投，擴建計劃獲得78%的支持率。巴拿馬政府計劃在運河的兩端各修建一個寬55米、長427米的三級提升船閘及相關配套設施。
變上台後，積極領導和推動巴拿馬人民收回運河區主權的鬥爭。他采取將巴拿馬運河問題“國際化”的方針，向美國發起攻勢。1973年3月，聯合國安理會在巴拿馬城召開有關運河問題的特別會議，尼克鬆政府受到11個與會國的譴責。在國際社會的巨大壓力下，美國被迫同意簽訂一個新的運河條約。
終於，在1977年9月7日，托裏霍斯和卡特政府簽署了新的《巴拿馬運河條約》，規定1999年12月31日美國將運河交還巴拿馬，撤出在巴拿馬的所有駐軍；巴拿馬人民將單獨行使對運河和運河區的全部管轄權。至此，巴拿馬人民長達70多年的收回運河區主權的鬥爭取得了偉大的勝利。
然而條約簽訂之後，美國並沒有放鬆對運河及整個巴拿馬的控製。20世紀80年代以後，美國曾多次提出延長在巴拿馬的軍事基地期限的問題。在1989年，布什政府甚至出兵入侵巴拿馬，推翻了反美的諾列加總統政權。1995年和1996年美國眾議院和參議院先後通過決議，要求克林頓政府同巴拿馬政府舉行談判，以便將美國在巴拿馬的軍事基地保留到2000年以後。這些無理要求遭到了巴拿馬政府和人民的強烈反對和譴責。美國也不得不依條約行事，繼續分批撤軍。1997年9月25日，美國南方司令部大本營從它占領了50多年的誇裏海茨駐地最後一次降下美國國旗，駐紮在那裏的最後一批200名軍人遷移到邁阿密。