Granchain-Sémerville participe à la guerre d'indépendance des États-Unis de 1778 à 1781, à la bataille d'Ouessant le , à la bataille de Chesapeake le , servant en 1778-1779 sur "L’Annibal", en l’escadre d’Orvilliers, puis sur "Le Saint-Esprit" et "Le Duc de Bretagne" en 1780. Le , il représente Paul Barras à la capitulation de Cornwallis. Le même Barras écrit à son propos : "« Il est infiniment au-dessus des éloges que je pourrais vous en faire. Le service du roi gagnera à le faire capitaine »". Actif à la prise de Saint-Christophe, Granchain-Sémerville est alors major général de l'escadre rassemblée à Cadix en 1782 pour faire plier Londres en menaçant la Jamaïque. Chevalier des ordres de Saint Louis et de Cincinnatus (USA) en 1778, il est nommé capitaine de vaisseau du Roi en 1782.