Después de dedicarse a colaborar con reconocidos periódicos del país como El Siglo, en 1946 fue nombrado ministro de gobierno por Mariano Ospina Pérez. Entre abril de 1950 y junio de 1951 ejerció como ministro de guerra. Desde julio de 1951 fue nombrado ministro de gobierno por Laureano Gómez y a finales de octubre el congreso lo eligió como designado (para reemplazar al presidente en caso de algún evento inesperado). Gómez tuvo problemas de salud que lo obligaron a retirarse del poder, quedando Urdaneta a cargo de la presidencia el 5 de noviembre.
A partir de abril de 1948, cuando fue asesinado Jorge Eliecer Gaitán, comenzó en Colombia el periodo conocido como La Violencia. El gobierno de Urdaneta trató de continuar las obras previstas por Gómez pero la situación del país empeoró por el accionar de las guerrillas liberales en los llanos y los continuos enfrentamientos entre liberales y conservadores. Urdaneta trataría de hacer una amnistía con las guerrillas pero esta no fue exitosa. Este ambiente, con todas las características de una guerra civil provocaría la dictadura Gustavo Rojas Pinilla en 1953. Otro hecho que enfrentaría Urdaneta fue el incendio provocado por conservadores de las oficinas de los periódicos El Espectador y El Tiempo, los diarios más importantes del país, así como la Dirección Nacional Liberal y los destrozos de las propiedades de los líderes liberales Carlos Lleras Restrepo y Alfonso López Pumarejo. Aun así, Urdaneta logró la construcción de más de 14.000 viviendas por medio de créditos con el Instituto de Crédito Territorial. Adelantó obras de infraestructura en la costa atlántica y terminó la construcción de las represas de Sisga y Neusa.
En 1953 el presidente Laureano Gómez decide retomar el poder, pero Rojas Pinilla se presenta en el palacio para dar su apoyo a Urdaneta, quien a su vez lo rechazó. Rojas, a petición de los militares, se declaró presidente de la nación el 13 de junio. Este fue apoyado por liberales, gran parte de la población civil y la facción ospinista de los conservadores, Urdaneta entre ellos.
Posteriormente Urdaneta se dedicaría a su vida privada. Estuvo relacionado con el ex presidente de la república Carlos Holguín, quien era el padre de su esposa, Clemencia Holguín. Urdaneta y Clemencia tuvieron seis hijos. Habiendo vivido por un tiempo en Suiza y dedicado a actividades personales, Roberto Urdaneta muere el 20 de agosto de 1972 en Bogotá.