Il retourne en Frise, que les Francs viennent de reconquérir, mais bientôt il s’installe en Hesse, qui relève aussi des Francs. Il y établit sa première fondation monastique. Grégoire II l'invite à le venir voir à Rome, et lui confère la consécration épiscopale (30 novembre 722) sans lui attribuer un diocèse particulier mais en le rattachant directement au Saint-Siège. Il lui remet des lettres de recommandation, notamment pour Charles Martel qui lui délivrera un sauf-conduit. La protection du prince, la mission de Rome et le caractère épiscopal confèrent à Boniface un nouveau prestige aux yeux des Germains, qui lui permet de faire un coup d'éclat en abattant le chêne sacré de Thor. À peine entamé, l'arbre s'abat, comme renversé par un vent impétueux ; les païens y voient une sorte de jugement de Dieu et, devant l'impuissance des dieux à se défendre, passent en grand nombre à la foi chrétienne. Le bois du chêne servira pour édifier une chapelle en l'honneur de saint Pierre.
Il établit des monastères en Hesse et passe en Thuringe où il en fonde d’autres. Après avoir reçu du successeur de Grégoire II, Grégoire III, le titre d’archevêque et le pallium (732), il va en Bavière. Il établit les évêchés de Salzbourg, Freysing, Ratisbonne et Passau, puis regagna la Hesse où il établit l’évêché de Buraburg (remplacé sous Charlemagne par Paderborn), et la Thuringe où il établit les évêchés d’Erfurt (remplacé sous Charlemagne par Halberstadt) et de Würzburg. Pour joindre ces terres neuves aux anciennes cités de Bavière, aux confins de la Franconie et de la Bavière, il crée le siège épiscopal d’Eichstadt.
Après la mort de Charles Martel, ses deux fils, Pépin et Carloman, se partagent le royaume, et Boniface relève du second. Avec Carloman (qui finira moine au Mont-Cassin), il entreprend de réprimer les abus dans l’Eglise et il convoque des conciles pour rappeler et préciser les prescriptions de la discipline ecclésiastique (et aussi pour mettre au pas les moines missionnaires irlandais dont les coutumes sont différentes de celles de Rome). Pépin ayant suivi cet exemple, il y aura finalement un concile général des évêques francs, qui signeront une profession de foi, remise au pape, pour marquer l'union de l'Eglise franque à celle de Rome.
Carloman ayant abdiqué, Pépin reçoit la couronne du pape Zacharie et Boniface, alors évêque de Mayence, le consacre à Soissons. Puis il retourne en Frise. Il a alors plus de 70 ans. Le 5 juin 754, tandis qu'il attend, tout au nord du pays, des néophytes qu’il doit confirmer, il est attaqué par une troupe de barbares. Tandis qu'il se protège la tête d'un livre (certains disent qu’il s’agissait du Bienfait de la mort de saint Ambroise), un coup d'épée tranche le manuscrit et lui fend le crâne. Avec lui meurent 52 compagnons. Ses restes seront portés, selon la volonté qu’il avait exprimée, à Fulda.