W 1943 odwiedził Haiti, co miało duży wpływ na jego zainteresowania. Pod wpływem tej podróży napisał powieść Królestwo z tego świata (El reino de este mundo; pierwsze wydanie: 1949), opisującą okres panowania czarnoskórego cesarza Haiti Henri Christophe’a. W 1946 wydał Muzykę na Kubie (La musica en Cuba) – historię muzyki kubańskiej.
W latach 1945–1959 przebywał w Wenezueli. Doświadczenia tego pobytu były inspiracją dla najsłynniejszej powieści Carpentiera Podróż do źródeł czasu (Los pasos perdidos, wyd. 1953), która przyniosła mu światową sławę. Następne w kolejności powieści Carpentiera to: Pościg (El acoso) oraz Eksplozja w katedrze (El siglo de las luces) wydana w 1962 – opowiadająca o rewolucji francuskiej na Antylach.
W 1959, pod koniec rewolucji kubańskiej, powrócił na Kubę. Pisarz odgrywał dużą rolę w życiu kulturalnym komunistycznej Kuby, wykładał historię kultury na uniwersytecie w Hawanie oraz prowadził audycję radiową poświęconą kulturze.