1862年3月、第4軍団はジョージ・マクレランの半島方面作戦に参加し、海路バージニア半島南東端に上陸し、アメリカ連合国の首都リッチモンドを目指して北西に進んだ。5月31日-6月1日のセブンパインズの戦い及び7月1日のマルバーンヒルの戦いで南軍の攻撃を撃退した際に、主要な役割を果たした。作戦自体は失敗しポトマック軍はワシントンに引き上げたが、第4軍団はバージニア半島に留まった。その後、ジョン・アダムズ・ディクスのバージニア軍管区（占領部隊）に所属し、1863年7月のゲティスバーグの戦いの際には第7軍団と共にリッチモンドに対する小規模な陽動作戦を行った。1863年8月1日に、軍団は正式に解散した。