Es imposible contar la actuación de Argüelles en las Cortes de Cádiz en una página impresa, por lo que nos conformaremos con dar unas torpes pinceladas de lo que fueron los momentos más brillantes de su carrera bajo la férula del Antiguo Régimen para poner las bases del constitucionalismo. Sin duda Argüelles fue, si no el máximo, sí uno de los principales artífices del enorme salto hacia adelante que dio nuestro país en 1812 con la promulgación de la primera Constitución española.

Las Cortes abrieron el 24 de septiembre de 1810, y Argüelles entró en ellas como diputado suplente por Asturias, ya que se encontraba en Cádiz y así se había acordado para los casos de las provincias ocupadas. Argüelles se vuelca en el trabajo de las comisiones parlamentarias, que van a elaborar decretos que se van a ir dictando según se debatan y se aprueben. Se integró en muchas de ellas, y sería presidente de tres, secretario de dos y vocal de otras cinco, entre ellas la de Libertad de Imprenta, en la que cruzaría las primeras armas parlamentarias.

Escribe José Olózaga que los inexpertos diputados necesitaban un guía, «y ese guía fué Argüelles, que al estudiar en Inglaterra con tanto ahínco el mejor modelo del parlamentarismo, estaba ajeno de pensar que tan pronto había de ser provechosa á su patria aquella enseñanza. Así es que desde las primeras sesiones en que tomó la palabra el suplente por Asturias, los diputados, la regencia y el pueblo quedaron subyugados por su elocuencia y su saber; y la fama del orador asturiano, salvando los muros de Cádiz, voló por todo el pueblo español». Era la época dorada de los oradores parlamentarios, pues sus discursos duraban dos o tres horas y la calle los seguía por la prensa.

En la Comisión de Libertad de Imprenta Argüelles se volcó en la defensa de uno de los principios básicos de los liberales y consigue arrastrar a las Cortes a aprobarla por decreto el 10 de noviembre de 1810, mucho antes de la promulgación de la Constitución. Argüelles se apoya en su experiencia inglesa, pues hay momentos en los que recurre al buen funcionamiento de la ley de prensa en Inglaterra. Para Argüelles la prensa y los libros son fundamentales para difundir entre la población las ideas y crear una opinión pública, de forma que ninguna ley fuera aprobada sin que antes hubiera un debate social para que el pueblo legitimara su existencia, todo lo contrario de las prácticas políticas del Antiguo Régimen. Este debate, el primero con contenidos ideológicos en las Cortes, dividió a la Cámara y creó los grupos liberal y conservador, que serían el germen de los partidos progresista y moderado creados casi veinticinco años después.

El grupo conservador (o «servil»), que tardó un año en organizarse, adoptó entonces el nombre de «El Filósofo Rancio», el apodo con el que el dominico Francisco Alvarado firmaba sus escritos desde Tavira, en Portugal. El clérigo acosa en sus cartas a Argüelles, al que señala como el adalid de los liberales, y satiriza a éstos tildándolos de «filósofos», pues acusa a los pensadores racionalistas, a los enciclopedistas y a todos los filósofos -salvo Aristóteles- de ser causa de todos los males de la humanidad, una corriente del catolicismo integrista que ha llegado hasta nuestros días. Llegó a escribir una parodia de la Constitución fustigando los principios liberales y muy especialmente a Agustín Argüelles, aunque también a Toreno y a otros diputados reformistas.

Otro asunto capital que las Cortes abordarían antes de aprobar la Constitución sería la abolición de los señoríos, territorios y jurisdicciones donde el Gobierno, la administración de justicia, los impuestos, el comercio y los derechos de paso, caza, pesca, pasto, caleros y molienda eran propiedad de un señor o una familia, una propiedad recibida presuntamente en calidad de pago hecho por la Corona en tiempos inmemoriales como agradecimiento por los servicios prestados al rey. Las medidas radicales son apoyadas de inmediato por el conde de Toreno, una muestra de que la revolución doceañista triunfó gracias a un pacto entre los liberales y una parte de la nobleza y el clero. Argüelles intervino en el debate, en lo que fue una de sus más extensas y brillantes piezas oratorias; los derechos señoriales, dice, «son opuestos y repugnantes al sagrado principio que no reconoce por legítima cualquier situación que no esté establecida libre y espontáneamente por la Nación, ó no se derive de algun contrato». Naturalmente, la nación, en el pensamiento liberal, está representada por las Cortes, que son las depositarias de la soberanía nacional, y no el rey. Argüelles se mostró en estado puro, recurriendo a sus conocimientos de la historia de las leyes españolas para construir un sólido discurso, en el que venía a decir que los derechos señoriales fueron un invento medieval que no existía en su muy alabada monarquía goda, cuyas leyes toma como gran referente para levantar la viga maestra de su teoría política y constitucional.

El argumento historicista, tomado en parte de Martínez Marina, les sirve a los liberales para persuadir al conjunto de las Cortes de que lo único que están proponiendo es actualizar las leyes históricas de los reinos españoles, aunque lo que en realidad tienen entre manos es el derribo del Antiguo Régimen y la redacción de una Constitución para España, la más moderna del mundo. El decreto se aprobó en agosto de 1811 y fue recibido con regocijo por la nación, escribe San Miguel, que afirma que la abolición de los señoríos «se puede considerar como uno de los grandes florones de la corona cívica que ornó las sienes de los legisladores».

Las Cortes se trasladaron en enero de 1811 desde la Isla de León a la ciudad de Cádiz, donde ya había remitido la epidemia de peste, y se habilitó el oratorio de San Felipe Neri, desde cuyas galerías seguía el público los debates apasionadamente. Argüelles pasó a alojarse, junto con el conde de Toreno, en una casa de la plaza de los Pozos de Nieve, hoy llamada plaza de Argüelles, cerca de la bahía gaditana y dentro del alcance de las bombas de los sitiadores franceses, aunque no tuvieron ningún percance. La seguridad en Cádiz era muy grande, pues tenía buenas defensas naturales y estaba guarnecida por 30.000 soldados y por una flota hispano-británica. La vida en la ciudad, que estaba bien abastecida por mar, era incluso alegre, según cuenta Alcalá Galiano.

Las Cortes trabajaban intensamente y Argüelles tuvo un papel muy relevante en la preparación de decretos como la representación de América, la supresión del mercado de esclavos, la reforma de la justicia o el reglamento de la guerrilla, cuyos proyectos defendió con solvencia y capacidad de convicción. Paralelamente, Argüelles trabajaba en la comisión que estaba elaborando el texto de la Carta Magna, cuyo discurso preliminar de 120 páginas fue redactado por él mismo y presentado a las Cortes en tres partes entre agosto y diciembre de 1811. El tono elevado y la calidad literaria son dignas del buen escritor que era Argüelles, pero, sobre todo, es el primer gran texto constitucional español y una pieza maestra del constitucionalismo universal, pues va aportando uno a uno los argumentos finales en que se había basado la Comisión de Constitución para la redacción de cada artículo. Para algunos estudiosos es incluso superior a la misma Constitución, en la cual se inspiraba. En palabras de Juan Ramón Coronas, «va introduciendo, gota a gota, los nuevos principios políticos en los que se basará en adelante la vida política española, expresándose con más libertad y extensión de la que conviene a un texto articulado». Podríamos decir que el discurso preliminar contiene a la Constitución entera.

Tras la solemne proclamación de la Constitución el 19 de marzo de 1812, las Cortes extraordinarias y constituyentes no se disolvieron, pues los liberales, que dominaban bien a la Cámara gracias a la disciplina y la capacidad estratégica del núcleo asturiano (Argüelles, Toreno y De la Vega como diputados, Flórez Estrada desde la prensa y Canga Argüelles en Hacienda), quisieron prolongar el mandato para acabar las reformas pendientes y asegurar el cumplimiento de la Constitución. En la siguiente legislatura Argüelles no fue diputado, pues las Cortes habían decidido que no se pudiera repetir en el cargo. En octubre de 1813, tras la salida de los franceses de España, las Cortes se trasladaron a Madrid. Argüelles también lo hizo, y residió por unos meses en la calle de las Huertas, hasta que fue detenido por orden de Fernando VII en mayo de 1814 y encarcelado en la cárcel de la Corona, entonces cuartel de la Guardia de Corps y hoy centro cultural del Conde Duque. No cumpliría completa la arbitraria condena de ocho años en el Fijo de Ceuta, pues en 1820 los liberales alcanzaron el poder y Agustín Argüelles sería nombrado ministro de la Gobernación.