同时，他的政治顾问团队认为需要为奥巴马头两年的任期制定出一个可行的计划。当时他们只是希望奥巴马能在2008年之前成长为一名有实力的候选人，并争取副总统候选人的提名机会；如果条件成熟，一切顺利的话，可以尝试竞选总统。
奥巴马果然不负众望，2007年1月16日，奥巴马特意选在民权运动领袖“马丁·路德·金日”(每年的1月15日)的第二天，在其个人网站上以视频的方式宣布在自己的宏大计划——参加2008年美国总统的竞选。选择这样的日子可以暗示他对民权运动的支持与关注，也从一个侧面透视出马丁·路德·金对奥巴马的影响之大。奥巴马在他的演讲中不但多次提及马丁·路德·金，而且还曾于当选总统前先后两次专门谈论这位美国历史上最重要的民权斗士。2006年11月13日，在华盛顿举行的马丁·路德·金纪念碑奠基仪式上，当时身为美国国会参议员的奥巴马发表了一次非同寻常的演讲——《马丁·路德·金的遗产》。奥巴马指出，金博士“不像这里纪念的其他人”，他不是美国总统，一生中没有担任过任何公职；他也不是国外战斗的英雄。“他不曾有多少钱，在他活着的时候，他受到的谩骂和赞美一样多。”但正是这样一个人，一个美国黑人，“领导了一个民族。”
通过言语，他还无声的人以声音。通过行动，他给失去生机的心灵以勇气。通过远见和决心，通过重获爱之力量的信念，他忍受了被捕的屈辱，囚室的孤独，直到最后鼓励一个国家改变自我并开始遵从这个国家的信念的意义。
就像他之前的摩西一样，金不能活着看到那片乐土。但是从这山顶之上，他为我们指路——一片不会因为种族仇恨和民族争斗而四分五裂的土地，一片以处理危机的方式来衡量自己的土地，一片不单纯靠发动战争的能力而靠建立和平的决心来衡量势力的土地——一片所有的上帝之子可以怀着手足情意走到一起的地方。
我们尚未到达这个令人渴望的地方。虽然我们取得了这些进步，但有那样的时候，我们的梦想之地在我们的面前远去，我们迷失了，成为游荡着的灵魂，安于我们的猜疑和愤怒，安于我们的长久的抱怨和狭隘的争执，安于我们疯狂的偏离和对族裔的忠诚。
立起这座纪念碑，让我们想起了这个与众不同的更加美好的地方在召唤我们。
演说中表达了奥巴马对实现金的梦想的渴望，对民族和族裔团结的渴望，还有对变革美国的渴望。
2008年1月20日，奥巴马在金生前经常布道的埃比尼泽浸信会教堂发表题为《这一刻我想起了马丁·路德·金》的演讲，以纪念金博士诞辰79周年。此次演讲的关键词是“团结”。他用《圣经》中的故事打比方，用黑人女英雄罗莎·帕克斯的事迹号召所有美国黑人兄弟姐妹团结起来。“当时最需要的是团结——现在最需要的也是团结。”他认为，“如果足够多的美国人对不公正的行为觉醒，如果大家——无论南方人还是北方人，无论富人还是穷人，无论基督教徒还是犹太教徒——都联合起来，那么种族隔离的高墙可能就会轰然倒塌，而正义将会像水一样流淌，公正也会像洪流一样涌动。”他认为美国社会存在严重的“道德赤字”，而团结则是“战胜这个国家当前仍然存在的重大缺陷的唯一途径。”但是奥巴马也清醒地意识到，真正的团结是不会轻而易举地获得的。“它是从转变态度开始的——我们的心胸必须开阔起来。”
关于美国的种族问题等社会问题，奥巴马尖锐地指出：
从这个国家的大部分历史来看，非裔美国人接受了他人施与的不人道。大家心底里都暗暗相信，种族因素仍然在偷偷地起着作用：无论是在就业还是在教育领域，也无论是在我们的医保体系还是在刑事审判体系。
而且，如果我们对自己足够诚实的话，我们必须承认，没有谁的手是完全干净的。如果我们对自己足够诚实的话，我们必须承认我们的社会并不总是遵从了马丁·路德·金的一个可爱社会的理想。
我们责骂自己的同性恋的兄弟姐妹，而不是接受他们，反犹太主义也曾多次在我们面前出现。在漫长的时间里，我们有些人把移民视为工作的竞争者，而不是一起去争取机会的伙伴。
……所有这一切，使得我们把注意力从我们所面临的公共挑战——战争与贫困、不公正与不平等——转移开来。我们再也不能把发展自己建立在摧毁别人之上。我们再也不能在谎言、恐惧或者仇恨中做交易，它是必须从我们的政策中清除出去的毒药，是我们必须摧毁的高墙。
为此，“我们必须一起祈祷，一起工作，一起游行。”他向美国民众发出号召：
兄弟姐妹们，我们不能独自前行。
在争取和平和正义的斗争中，我们不能独自前行。
在争取机会和平等的斗争中，我们不能独自前行。
在拯救国家和世界的斗争中，我们不能独自前行。
因此，我请求你们与我同行，与我一起游行，把你们的声音加入进来，我们将在一起唱起那首推倒分裂之墙的歌，重建一个真正不可分割的美国，在这里大家都能享受到自由和公正。
2月10日，奥巴马在伊利诺伊州州首府斯普林菲尔德那栋旧议会大厦前发表演说，正式宣布竞选2008年美国总统。他在演讲中说：“在林肯呼吁结束分裂、团结一致的老议会大厦前，美国人的希望和美国梦仍在继续，今天，我郑重宣布竞选美国总统。”奥巴马选择这时候在这里宣布此消息，可谓用心良苦，颇费心意。这里是奥巴马当选州议员，开始政治生涯的“福地”。林肯曾经在这里工作多年，并于1858年在这栋老建筑内发表了著名演说《分裂的房子》。这里还是1860年林肯竞选总统的总指挥部。林肯当年正是从这里出发，奔赴华盛顿就任美国第十六任总统的。奥巴马在其演说中多次提到林肯，并提到了马丁·路德·金。在演说的结尾处，奥巴马号召大家都参与到寻求变革美国的运动中来，他指出，
“仅凭我们的一己之力是无法实现改变的。分裂注定要走向失败。但是那个个子高挑、身材瘦削、自强不息的斯普林菲尔德律师用自己的经历告诉我们，创造一个不同于以往的未来是完全可能的。他让我们意识到语言的力量，更意识到坚定的信念所蕴含的力量。
尽管有着种族和肤色的不同，信仰和身份也存在差异，但我们同属于一个民族。……
……我之所以参加这次选举，不仅仅是为了总统职位，而是为了和大家一道变革这个国家。”
应该说，从当时来看，奥巴马的此番决定确实相当“胆儿肥”了。奥巴马的资历乏善可陈，在参议院工作还不到四年，在100名参议员中排名倒数第二，占第99位。“我承认这一声明有点自以为是——甚至有些狂妄。”他这样诚恳地向他的听众坦白。但是，奥巴马还是义无反顾地踏上了书写美国历史的征程。
像此前所有竞选一样，奥巴马要想如愿入住白宫，首先必须获得民主党内的提名。在民主党内，争取提名的“大佬”级人物包括新墨西哥州州长、民主党超级代表、西班牙裔人比尔·理查德森，前民主党副总统候选人、来自南卡罗来纳州的参议员约翰·爱德华兹，前第一夫人，现任美国纽约州参议员希拉里·克林顿，来自俄亥俄州的众议员丹尼斯·库希尼奇，来自康涅狄格州的国会参议员克里斯托弗·多德，来自特拉华州的国会参议员乔·比登等。对于年轻的奥巴马来说，这里提到的每个人都是一座高耸的山峰，很难逾越。
2007年4月26日开始，民主党总统候选人开始公开辩论。经过数轮之后，其他人逐渐淡出，只剩下奥巴马、希拉里和爱德华兹三人了。奥巴马不仅在最基层的群众中具有强大的号召力，更受到美国社会精英和社会名流的推崇。他们纷纷慷慨解囊，在竞选经费上助奥巴马一臂之力。同时，随着选情的发展，奥巴马逐渐获得了民主党内许多重量级人物的认可，这其中包括前总统候选人约翰·克里、民主党内德高望重的参议员爱德华·肯尼迪及其侄女、前总统卡罗林·肯尼迪。
2008年1月28日，爱德华·肯尼迪宣布支持奥巴马角逐民主党总统候选人提名。爱德华毫不掩饰他对奥巴马的赞誉，“奥巴马是一位新的国家领袖，为美国带来了截然不同的竞选运动。这场竞选运动不是他自己的，而是关乎我们所有人的。”“有了奥巴马，我们就可以告别充斥着歪曲和误读的旧政治，告别种族对立、族群对立，乃至异性恋和同性恋的对立。”“我嗅到了空气中的改变。”肯尼迪的公开表态是奥巴马当时获得的民主党内最有分量的支持。时隔一个月，著名黑人民权运动领袖，来自佐治亚州的国会众议员约翰·刘易斯宣布从希拉里阵营倒戈，转而支持奥巴马。这一突如其来的举动对希拉里打击很大。
正当选战在美国如火如荼地进行之时，视频、电视和网络上一段关于奥巴马的牧师耶利米·怀特的录像引起了奥巴马及其竞选团队的极大关注。在这段录像中，怀特对美国和白人社会进行了非常消极和分裂性的攻击。怀特之所以如此引人关注，是因为他是奥巴马两个女儿的受洗牧师、奥巴马的亲密朋友。正是他的《无畏的希望》的演讲让奥巴马皈依了基督教。奥巴马还把这个题目用作其另一本非常畅销的著作的名字。人们对奥巴马的交友标准提出了强烈质疑，并把怀特对白人的极端看法同奥巴马本人联系起来。为了能直言不讳地揭露美国社会种族问题的真实方面，并给奥巴马本人一个交代，他决定对此事做出正面回应。
2008年3月18日，在费城国家宪法中心，奥巴马做了题为《一个更美好的联邦》的精彩演讲。在演讲中，奥巴马承认，“紧张的种族关系问题还是浮出了水面，”“种族问题在这个国家目前已到了不容忽视的地步了。”他指出，“过去几周中出现的一些言论和浮现出来的问题反映了这个国家种族问题的复杂性，而我们尚未将其真正解决——这也是亟待我们去完善的方面。”奥巴马在演讲中直截了当地批判了美国社会存在的不平等、不公正现象，认为“今日非裔美国人群体中存在的众多不公正现象可直接追溯到奴隶制和‘吉姆·克劳法’时期一代代谬种流传的不平等。”“种族隔离的学校”、“合法化的歧视”、“黑人男子缺乏工作机会的现状，以及因不能支持家庭生活而产生的羞耻感和挫败感”使得怀特那一代人对政府心存疑窦。因此，黑人以极端的方式发泄自己的绝望和愤怒也在情理之中。他提醒白人社会，黑人的作法是有根源的，他们的忧虑是真实而非虚构出来的。同时，他也呼吁黑人尝试着去理解白人的作法，理解白人社会对于联邦政府向黑人做出某种补偿的反映。
奥巴马直面美国种族问题的真诚、魄力和勇气，以及在演说中所进行的耐心呼吁很快赢得了美国乃至世界范围的一致好评。奥巴马的努力得到了回报。在他的演讲后不久，比尔·理查德森这位民主党内举足轻重的人物将支持的天平倾向了奥巴马。理查德森准备同奥巴马携手跨越“种族主义的藩篱，信守这个国家的神圣誓言，为每个人提供平等的机会，无论其肤色如何，来自何处。”
2008年6月4日，奥巴马终于战胜希拉里获得民主党总统候选人提名，成为美国历史上首位黑人总统候选人。
接下来在民主党总统候选人奥巴马同共和党总统候选人麦凯恩的对决中，奥巴马更是一路凯歌高奏，攻城略地，最终以365票对173票，67.8%对32.1%的大比分胜出，成为美国历史上首位入主白宫的黑人总统。2008年11月4日是所有美国黑人值得欢庆的日子。这一天，奥巴马在他的老家芝加哥发表了胜选演说。他在演说中申明，美国仍然是一个“万事皆有可能的国家”，美国开国元勋建国时的梦想依然存在。美国依然是一个团结的国家。他在演讲的开篇即说：
如果现在仍然有人在那里怀疑着美国是不是任何事情都可能发生的地方，疑惑于我们国家的缔造者们的梦想是否还鲜活地存在于这个时代，对我们民主的力量打上问号的话，今夜就是你的答案。
这是这个国家前所未见的、在学校和教堂(投票站前)排起的长队得出的答案；是等了三、四个小时的选民得出的答案，许多人还是有生以来第一次投票，因为他们相信这一次一定会不一样，相信他们的声音会是这次(大选)不一样之所在。
这是这个国家前所未见的、在学校和教堂(投票站前)排起的长队得出的答案；是等了三、四个小时的选民得出的答案，许多人还是有生以来第一次投票，因为他们相信这一次一定会不一样，相信他们的声音会是这次(大选)不一样之所在。
