Under söndagens extrainsatta möte skulle senaten besluta om nya regler för hur NSA:s datainsamling ska ske inom ramen för den så kallade Patriot Act.
Rand Paul, som är presidentkandidat för Republikanerna och starkt kritisk till övervakningen, filibustrade och utnyttjade alla tänkbara regler för att förhindra att ett beslut kunde tas.
– Vi har utkämpat en revolution på grund av detta. Ska vi bara blint ge upp vår frihet och tillåta att det här sker? Jag tänker inte tillåta det längre och jag tror inte att det amerikanska folket tänker göra det heller, sade Rand Paul under debatten.
Senatorn lyckades med sitt uppsåt och klockan sex på måndagsmorgonen svensk tid löpte NSA:s tillstånd att övervaka telefontrafiken ut. Det innebär att underrättelsetjänsten för tillfället inte längre får samla in metadata om amerikaners telefonsamtal.
Vita huset fördömer Rand Pauls agerande i ett officiellt uttalande.
"I en fråga som är så pass viktig för vår nationella säkerhet måste enskilda senatorer åsidosätta sina partipolitiska motiv och agera snabbt", skriver regeringen enligt Time.