Keyes participó en las batallas de Lee's Mill, Yorktown, Bottom's Bridge, Savage's Station, Seven Pines (Fair Oaks), Charles City Cross Roads, Malvern Hill y Harrison's Landing. Por su valentía en Fair Oaks, Keyes recibió el título de general de brigada en el ejército regular. Después de las Batallas de los Siete Días, McClellan ascendió a todos sus comandantes de cuerpo y división al rango de general de división, aparte de Keyes, que no recibió un ascenso y siguió siendo general de brigada. Cuando el ejército regresó a Washington D.C. a principios de agosto, Keyes y una de las dos divisiones del IV Cuerpo se quedaron permanentemente en la Península como parte del Departamento del Río James del General John Dix. El 12 de marzo de 1863, el presidente Abraham Lincoln nominó a Keyes para el ascenso al grado de general de división de Voluntarios de los Estados Unidos, a partir del 5 de mayo de 1862, y el Senado de los Estados Unidos confirmó la promoción el 13 de marzo de 1863.[7] Además del IV Cuerpo, comandó el Distrito de Yorktown, el VII Cuerpo y la división en Suffolk. Entre las otras acciones de Keyes se encuentran la redada a White House, Virginia, el 7 de enero de 1863, y la expedición a West Point, Virginia, el 7 de mayo de 1863.