W czasie najazdu szwedzkiego - 16 października 1655 r. - jako pułkownik wojsk kwarcianych przeszedł do obozu zwycięskiego Karola Gustawa. Ale już kilka miesięcy później znalazł się w obozie Jana Kazimierza, gdzie w nagrodę za znakomitą postawę bojową w bitwie pod Warszawą, w czasie której stał na czele sprzymierzonych wówczas z Polską oddziałów tatarskich, otrzymał godność chorążego koronnego.

Sławę przyniosła Sobieskiemu bitwa pod Chocimiem (jesień 1673), gdzie wojsko polsko-litewskie pod jego komendą odniosło wielkie zwycięstwo nad armią sułtańską. Zdobywając obóz turecki (z 30 tys. armii sułtańskiej ocalało ok. 4 tys. żołnierzy) „Lew Lechistanu” - jak nazywali Sobieskiego Turcy - nie zdawał sobie sprawy, że jednocześnie zdobywa koronę królewską, bowiem dzień wcześniej we Lwowie zmarł król Michał Korybut Wiśniowiecki.

Gdy wezyr turecki Kara Mustafa w połowie lipca 1683 r. rozpoczął oblężenie Wiednia, władca Rzeczypospolitej zebrał 25-tysięczną armię i wyruszył z pomocą.

12 września - po zaabsorbowaniu prawego skrzydła tureckiego przez Austriaków - wojska polskie wyszły na linię wzgórz dominujących nad Wiedniem. Prawym skrzydłem Polaków dowodził hetman wielki Jabłonowski, lewym - hetman polny Adam Sieniawski, król osobiście - centrum. Natarcie rozpoczął generał artylerii Marcin Kątski, którego piechurzy zepchnęli Turków z zajmowanych stanowisk. O zwycięstwie przesądził zmasowany atak husarii na obóz turecki, przeprowadzony pod dowództwem Sobieskiego. Wieczorem król pisał do żony: „Bóg i Pan nasz na wieki błogosławiony dał zwycięstwo i sławę narodowi naszemu, o jakiej wieki przeszłe nigdy nie słyszały. Działa wszystkie, obóz wszystek, dostatki nieoszacowane dostały się w ręce nasze. Nieprzyjaciel... ucieka”. Natomiast w krótkim liście do papieża, załączonym do zdobytej w obozie nieprzyjaciela „świętej chorągwi Proroka” Sobieski pisał: „Przybyliśmy, zobaczyliśmy, Bóg zwyciężył”.

Zwycięstwo wiedeńskie przyniosło Janowi III i orężowi polskiemu wiekopomną chwałę i odbiło się głośnym echem w całej Europie. Wszyscy niemal monarchowie słali zwycięzcy listy z gratulacjami i wyrazami podziwu.

Sobieski był nie tylko znakomitym wodzem, ale i wybitnym mężem stanu. Gdyby nie opór ze strony magnatów - mających na względzie tylko własne dobro - wprowadziłby on szereg reform o charakterze ustrojowym, które mogły zapobiec upadkowi Rzeczypospolitej w XVIII w.