נוקס השתתף בקרב ברנדיווין, הקרב החשוב הראשון במערכה על פילדלפיה ובקרב ג'רמנטאון. בזה האחרון הוא השיא עצה קריטית שאושרה על ידי וושינגטון, לכבוש ולא לעקוף את בית צ'ו, אחוזת אבן שהבריטים כבשו כעמדת הגנה חזקה. מהלך זה התברר כצעד שעיכב באופן משמעותי את התקדמות הצבא ונתן לבריטים הזדמנות לשפר את מערך הקווים שלהם. לאחר מכן כתב נוקס ללוסי, "ניתן לייחס את אובדן הניצחון לערפל הבוקר ולכיבוש בניין אבן על ידי האויב בג'רמנטאון". נוקס גם השתתף בקרב מונמאות' ביולי 1778, שם פקד עליו וושינגטון להפעיל את הארטילריה. בהמשך השנה לא השתתף הצבא בפעילות נוספת, אך הפריבטירים שנוקס ובן מושבתו, הנרי ג'קסון, הפעילו, לא הגיעו להישגים כפי שצופה מהם. רבים מהם נשבו על ידי הבריטים.
בית הספר לארטילריה והמצור על יורקטאון.
נוקס הקים קסרקטין חורף בפלוקמין (פרבר של בדמינסטר שבניו ג'רזי). שם ייסד נוקס את בית הספר הראשון של הצבא הקונטיננטלי לארטילריה ולהכשרת קצינים. מתקן זה נחשב כזה שקדם לאקדמיה הצבאית של ארצות הברית בווסט פוינט. בהיותו שם במהלך קיץ 1779, בילה נוקס את רוב זמנו באימונם של יותר מ-1,000 חיילים בתנאים של מוראל ירוד ואספקה מצומצמת. התנאים היו קשים במיוחד בימים של חורף 1779–1780 וצבאו של וושינגטון שב לפעילות אינטנסיבית ב-1780 כאשר מהלכי המלחמה העיקריים הופנו לכוון דרום.
בסוף ספטמבר 1780 היה נוקס חבר בבית הדין הצבאי שהרשיע את מייג'ור ג'ון אנדרה, קצין בריטי שמעצרו גרם לחשיפת בגידתו של בנדיקט ארנולד. (בצירוף מקרים מעניין חלק נוקס מגורים עם אנדרה כאשר היה ב-1775 בדרקו לטיקונדרוגה). באותן שנים של כמעט חוסר פעילות מוחלט, קיים נוקס מספר מסעות למדינות הדרומיות כנציגו של וושינגטון להגדיל את גיוס האנשים והאספקה לצבא. ב-1781 התלווה נוקס לצבאו של וושינגטון דרומה והשתתף במצור על יורקטאון. הוא היה פעיל בשדה הקרב באופן אישי וניהל את הצבת התותחים ואת מטרותיהם. המרקיז משסטלו, שעמו פיתח נוקס קשריי ידידות קרובים, כתב עליו, "אין אנו יכולים להעריץ במידה מספקת את האינטליגנציה ואת הפעילות שבאמצעותם הוא ליקט ממקומות שונים והעביר אל הסוללות יותר משלושים קנים...". ו"רק מחצית מהשבח שהוא היה ראוי לו נאמר על גאוניותו הצבאית". וושינגטון שיבח במיוחד הן את נוקס והן את הקצין הצרפתי על תפקודם במצור והמליץ לקונגרס על קידומו של נוקס.
השחרור.
ב-22 במרץ 1782 קודם נוקס לדרגת מייג'ור גנרל. הוא היה לקצין הצעיר ביותר בצבא שנשא דרגה זו. יחד עם גוברנר מוריס הוא התמנה לנהל את המשא והמתן על חילופי השבויים עם הבריטים. משא ומתן זה כשל בשל העובדה ששני הצדדים לא יכלו להגיע לידי הסכמה על התהליכים והתנאים להתאמת המעמדות השונים של השבויים. הוא הצטרף לחלק העיקרי של הצבא בניוברג שבניו יורק ופיקח על המחנה בווסט פוינט, שנחשב לעמדת הגנה חיונית ביותר. לאחר שעמד על הליקויים ועל הצרכים, מינה אותו וושינגטון כמפקד המקום באוגוסט 1782. בחודש שלאחר מכן הוא התבשר על מותו של בנו בן תשעת החודשים ושקע בדיכאון עמוק. עם זאת, הוא המשיך בפועלו, והיה מעורב במשא ומתן עם קונגרס הקונפדרציה ועם מזכיר המלחמה, בנג'מין לינקולן על סוגיית הפנסיות והאיחור בתשלום הפיצויים לחיילים. נוקס כתב מזכר שנחתם על ידי שורה של קצינים בכירים, שבו הוא הציע שהקונגרס ישלם מידית את כל התשלומים רטרואקטיבית והציע שישולם סכום חד-פעמי במקום תשלום מחצית סכום הפנסיה לכל החיים. אי-ההסכמה של הקונגרס לטפל בסוגיה הובילו את נוקס לכתיבת מכתב התראה, שבו הוא כתב "אני רואה במוניטין של הצבא האמריקאי כדבר שאף אחד בעולם לא יכול להטיל בו רבב, וכך עלינו אף לסבול עוולות ונזקים עד קצה גבול הסבלנות שלנו ולא להכפיש אותו ברמה הנמוכה ביותר. אך קיימת נקודה שמעבר לה אין סבל. אני מתפלל בכל ליבי שלא נגיע אליה". במרץ 1783, כאשר נפוצו שמועות על מרד בקרב הקצונה הבכירה, קיים וושינגטון פגישה שבה הוא קרא קריאה נרגשת לאיפוק. בפגישה זו הוא אישר מחדש את מסירותם של הקצינים לוושינגטון ולקונגרס וסייע להרגיע את המשבר. עם זאת, בשל בעיות בלתי פתורות, היו נוקס ואחרים לתומכים נמרצים בממשלה לאומית חזקה, דבר שהמנהיגים הפוליטיים המובילים, כולל תומאס ג'פרסון, ג'ון הנקוק וסמואל אדמס, התנגדו לו באותה עת.
עם היוודע דבר חתימת הסכם השלום המקדים באפריל 1783, החל הקונגרס להורות על שחרור הצבא וג'ורג' וושינגטון העביר לנוקס פקודות יומיומיות על היקף הכוח שייוותר. באותה עת ארגן נוקס את הקמתה של "אגודת סינסינטי" (Society of the Cincinnati), ארגון אחווה של קציני מלחמת העצמאות ששרדו עד לאותה עת. הקמת אחווה זו גרמה להרמת גבות, אך באופן כללי היא התקבלה בברכה. הוא גם ניסח טיוטת תוכנית להקמת צבא בעתות שלום, שרוב סעיפיה יושמו בסופו של דבר. תוכניות אלו כללו את הקמתן של שתי אקדמיות צבאיות (אחת של הצי ואחת של הצבא, זו האחרונה התמקמה במבצר החשוב שבווסט פוינט), ויחידות צבא שנועדו להגן על גבולותיה של ארצות הברית.
כאשר נסוגו אחרוני החיילים הבריטים מניו יורק ב-21 בנובמבר 1783, הוביל נוקס את הכוחות האמריקאים שהשתלטו עליה. הוא ניצב בסמוך לוושינגטון במהלך נאום הפרידה שלו ב-4 בדצמבר. לאחר שוושינגטון התפטר מתפקידו כמפקד העליון ב-23 בדצמבר קיבל נוקס במקומו את תפקיד הגנרל המפקד של צבא ארצות הברית.
בנובמבר 1783 התפנתה משרת "המזכיר במלחמה" (Secretary at War), עם התפטרותו של בנג'מין לינקולן, שהמליץ על נוקס כמחליפו. אף על פי שקונגרס הקונפדרציה היה מודע לכוונתו של לינקולן להתפטר עם חתימת הסכם השלום הרשמי, הוא לא נקב מבעוד מועד בשם יורשו. נוקס נחשב כמי שראוי לתפקיד כאשר הוא אויש בלינקולן ב-1781, והוא הביע את כוונתו לרשת אותו. עם זאת, בהיעדר יד מכוונת למחלקת המלחמה, ניסה הקונגרס ליישם את הרעיון של הקמת כוח מיליציה סדיר כצבא של עתות שלום. בראשית 1784 התפטר נוקס מתפקידו הצבאי, "שבע רצון דיו שלא למלא יותר שם אחריות לצעדים שהם בלתי אפשריים לביצוע".
נוקס שב למסצ'וסטס, שם בנתה המשפחה בית בדורצ'סטר. הוא פעל לאיחוד מחדש של שטחי אדמה נרחבים במיין שהוחרמו מקרובי משפחת אשתו הלויאליסטים. הוא הצליח ליצור שטח אדמה ענק של מיליוני אקרים, כולל כמעט כל שטחי האדמה בבעלות משפחת פלקר, בין השאר על ידי הצלחתו להתמנות לפקיד הרשמי מטעם המדינה האחראי על הפרטת האדמות המוחרמות ולאחר מכן הוא דאג למכירת הקרקעות של משפחת אשתו לאיש קש שפעל מטעמו. הוא גם מונה כחבר בוועדה שהייתה אחראית על המשא ומתן על תנאי ההסכם עם שבטי הפנבוסקוט האינדיאנים במרכז מיין. ועדה זו גם הייתה מעורבת בחקירת שאלת הגבולות בין מזרח מיין עם נובה סקוטיה (כיום שטחי ניו ברונזוויק) סוגיה שנפתרה רק ב-1842 עם חתימת הסכם ובסטר-אשברטון.
מזכיר המלחמה.
ב-8 במרץ 1785 אישר הקונגרס בסופו של דבר את מינויו של נוקס לתפקיד "המזכיר במלחמה", לאחר ששקל את מועמדותם של אישים אחרים. באותה עת דווח שמשקלו עמד על כ-130 ק"ג וגובהו היה 190 ס"מ. הצבא היה אז חלק קטן מגודלו הקודם והתרחבותה מערבה של האומה החדשה התבטאה בעימותים חמורים עם שבטי האינדיאנים. מחלקת המלחמה שנוקס קיבל לנהל כללה שני עובדים אזרחיים ורגימנט אחד קטן. הקונגרס של 1785 אישר את הקמתו של צבא שמנה 700 איש. נוקס יכול היה לגייס רק שש מתוך עשר הפלוגות שאושרו ושהוצבו בחזית המערבית.
כמה מחברי הקונגרס של הקונפדרציה התנגדו להקמתו של צבא בעתות שלום וכן התנגדו להקמתה של אקדמיה צבאית (אחת מהצעותיו העיקריות של נוקס) על בסיס הטענה שייווצר מעמד צבאי בעל יכולת לשלוט על החברה. בתחילה הציע נוקס להקים צבא שיכלול בעיקר מליציות מדינתיות, ובמיוחד שאף לשנות את גישתו של הקונגרס בנוגע לצבא המנוהל באורח דמוקרטי. אף על פי שהתוכנית נדחתה בשלב הראשון, רבים מפרטיה אומצו בסופו של דבר כאשר עוצב המבנה המנהלי של צבא ארצות הברית. הצורך בשיפור מעמדו של הצבא קיבל דחיפות ב-1786 כאשר פרץ מרד שייז במסצ'וסטס שאיים להשתלט על נשקיית ספרינגפילד. נוקס יצא לספרינגפילד בעצמו לדאוג למערך ההגנה שם. אף על פי שבנג'מין לינקולן הקים מיליציה ודיכא את המרד, המרד הדגיש הן את החולשה של הצבא והן את הליקויים בתקנון הקונפדרציה שהפריעו ליכולות הקונגרס בפרשה זו. לאחר המרד כינס הקונגרס את ועידת החוקה, שבה נוסחה חוקת ארצות הברית התקפה עד היום. בראשית 1787 שלח נוקס לוושינגטון טיוטת הצעה להקמת ממשלה שדמתה בסופו של דבר למבנה הממשלה שעליה הוחלט. כאשר שאל וושינגטון את נוקס אם עליו להשתתף בוועידה הוא הסכים ואמר: "יהיו אלו נסיבות מכובדות ביותר שיובילו לתהילתך, זאת בהתחשב בתקופה הנוכחית ובתקופות לעתיד לבוא, והן יזכו אותך בכינוי המפואר של 'אבי האומה'". זהו ככל הנראה המסמך המוקדם ביותר בו נעשה שימוש בכינוי זה בהקשר של וושינגטון. נוקס פעל לקידום החוקה החדשה, שיגר תכתובות רבות במושבות רבות בנוגע לכך,אך בעיקרה הוא התרכז בקבלת ההחלטה על אימוץ החוקה במסצ'וסטס, שם נראה היה שהתמיכה בה מצומצמת. לאחר קבלת החוקה ראו בו רבים כמועמד ראוי לתפקיד סגן הנשיא, אך הוא העדיף להישאר במחלקת המלחמה ולתפקיד סגן הנשיא נבחר ג'ון אדמס. עם קבלת החוקה החדשה והקמתה של מחלקת המלחמה שונה תוארו של נוקס למזכיר המלחמה (Secretary of War).