1780, начинает работать с Министерством по делам Индии, пенсионером в котором был на протяжении всей учёбы.
1783, направлен для определения работ, необходимых для исправления Имперского канала в Арагоне. В этом же году откачивает воду из рудников Альмадена.
29 ноября в Мадриде запускает первый в истории Испании «аэростатический глобус».
1784, 20 января избран почётным академиком Академии изящных искусств Сан-Фернандо.
В конце марта вместе с группой пенсионеров-соотечественников выезжает в Париж для продолжения учёбы. Основными учителями во Франции становятся Гаспар Монж (1746—1818) и Жан-Родольф Перроне (1706—1794).
1785, в июле из Франции возвращается в Мадрид и уже в сентябре снова отправляется в Париж.
1786, учёба в Париже в Школе мостов и дорог. Основной упор делается на изучение механики и гидравлики. Учителя Гаспар Франсуа де Прони, Адриан Лежандр, Лазар Карно… Знакомство с часовщиком Абрахамом Луи Бреге.
1787, посещает Парижский политехнический институт, собирает коллекцию моделей механизмов и машин, полезных для публичных работ в промышленности. Вблизи Вандома приобретает мельницу, строит в Париже совместно с Бреге обувную фабрику и механизирует её своими изобретениями. Начинает серьёзно заниматься паровыми машинами.
1788, испанский король Карл III назначает Бетанкура директором Королевского кабинета машин в Мадриде с окладом 20 тысяч реалов в год. Кабинет становится первым техническим музеем в истории человечества. С 13 марта по 7 апреля с братом Хосе путешествует по Бретани и собирает информацию стратегического значения о портах. 11 ноября из Франции отправляется в Англию для ознакомления с паровой машиной на фабрике Уатта и Болтона. Занимается промышленным шпионажем.
1789, 15 июля Бетанкура посвящают в рыцари ордена Сантьяго. Знак ордена он всегда носит на своём мундире. Собирает сведения о промышленном потенциале Франции.
1790, в Париже заключает гражданский брак с англичанкой Анной Джордейн. Рождается дочь Каролина. Публикует результаты своих научных исследований в области термодинамики в материалах Парижской академии наук. Совместно с Бреге предлагает новую конструкцию телеграфа.
1791, 28 июля покидает Париж и возвращается в Мадрид. Занимается созданием Королевского кабинета машин во дворце Буэн-Ретиро. К этому времени каталог собрания насчитывает 271 модель и 327 чертежей. Рождение второй дочери Аделины.
1792, завершает устройство Королевского кабинета машин и открывает его для широкой публики. Готовит проект по организации в Испании первой Школы дорог, каналов и портов.
1793, первые серьёзные конфликты с трибуналом священной канцелярии инквизиции. Получает королевское разрешение на отъезд в Англию.
1794, в качестве представителя фирмы Бреге живёт в Лондоне. Интересуется вопросами электричества. Занимается проектированием паровых машин и механических трансмиссий. Становится членом Королевского сельскохозяйственного общества в Лондоне.
1795, от Лондонского королевского общества поощрения промышленности и торговли за проект машины для очистки водоемов от водорослей получает премию.
1796, в связи с разразившейся войной между Англией и Испанией и с подозрением в промышленном шпионаже бежит из Лондона. Осенью совместно с БрегеДиректории Французской республики представляет проект нового оптического телеграфа.
1797, поселяется в Мадриде в резиденции Буэн-Ретиро и получает разрешение короля на официальный брак с Анной Джордейн. Начинает подготовку для отъезда на Кубу, где ему предложено заняться устройством дорог и каналов, а также реорганизацией сахарного производства. Неожиданный отъезд во Францию.
1798, живёт в Париже. Первая встреча с Наполеоном, заинтересовавшимся оптическим телеграфом Бреге — Бетанкура. В декабре возвращается в Мадрид.
1799, занимается проектированием и строительством оптического телеграфа между Мадридом и Кадисом, а также созданием первой испанской Школы дорог, каналов и портов.
1800, в августе начинает функционировать линия оптического телеграфа между Мадридом и Кадисом.
1801, назначен генеральным инспектором дороги каналов Испании. В семье появляется ещё один ребёнок — дочь Матильда.
1802, получает чин министерского советника. В Мадриде открывается Школа дорог, каналов и портов.
1803, получает звание интендант армии, что по Табели о рангах соответствует гражданскому чину губернатору провинции или военному — полевому маршалу.
1804, состоялся первый выпуск инженеров Школы дорог, каналов и портов в Мадриде. Конфликт с профессором Хосе Мария де Ланцем. Рождение сына Альфонсо.
1805, встреча с русским посланником в Мадриде Иваном Матвеевичем Муравьевым-Апостолом. Получение очередного приглашения на русскую службу.
1806, усовершенствование учебного процесса в Школе дорог, каналов и портов. Конфликт между Бетанкуром и королевским фаворитом Мануэлем Гадоем.
1807, в мае навсегда покидает Мадрид. Отъезд во Францию. Первое знакомство с Россией.
1808, встреча с Александром I в Эрфурте, 30 ноября принят на русскую службу в чине генерал-майора.
1809, работает в Твери по спасению города от наводнений. Производит реконструкцию Тульского оружейного завода. 30 августа произведён в генерал-лейтенанты. 15 сентября назначен «особым инспектором» создаваемого Института Корпуса инженеров путей сообщения. 20 ноября царём подписан указ о преобразовании Департамента водных коммуникаций и об организации Корпуса инженеров путей сообщения и Института Корпуса инженеров путей сообщения.
1810,1 ноября начало занятий в Институте Корпуса инженеров путей сообщения. Занимается реконструкцией крупных водных систем России (Вышневолоцкой, Мариинской и Тихвинской).
1811, приступает к строительству Каменноостровского моста через Малую Невку, долгое время в народе называвшимся Бетанкуровским. Награждён орденом Святого Александра Невского.
1812, создаёт уникальную механическую землечерпалку, производительность которой превысила показатели самых лучших европейских аналогов в 50 раз. Работает над реконструкцией Таицкого водопровода — система водоснабжения в Царском Селе, приступает к созданию «Царь-ванны» в Баболовском дворце.
1813, весной состоялся первый выпуск инженеров путей сообщения.
1814, уделяет внимание выпуску новых ассигнаций. Усовершенствует учебный процесс в Институте Корпуса инженеров путей сообщения.
1815, приступает к проектированию и строительству здания Экспедиции по заготовлению государственных бумаг. Вводит в России на деньгах новые водные знаки.
1816, назначен главой Комитета для строений и гидравлических работ. Формирует команду архитекторов, в которую входят: Карло Росси, Огюст Монферран, Антон Модюи, Василий Стасов, Андрей Михайлов… Построил первый паровой лесопильный завод в России. Занимается проектированием пушечно-литейного завода в Казани и Монетного двора в Варшаве.
