シールズはその後カリフォルニア州に移転し、南北戦争の間は州から志願した部隊の准将を務めた。1862年のバレー方面作戦では、ポトマック軍第5軍団の第2師団（その後シェナンドー軍の一部）を率いた。3月22日の第一次カーンズタウンの戦いで負傷したが、その部隊はこの方面作戦の間で（あるいは南北戦争全体で）南軍ストーンウォール・ジャクソン将軍にとって唯一の戦術的敗北を経験させた。カーンズタウンの後で少将に昇進したが、この昇進は撤回され再検討された結果、最終的に拒否された。バレー方面作戦の残り期間は大した功績が挙げられず、その任務を辞任し、陸軍省もそれに抵抗することはなかった。