בספטמבר 1777 הועבר דירבורן לרגימנט הראשון של ניו המפשייר, תחת פיקודו של ג'וזף סיליי. הוא לקח חלק בקרב סרטוגה נגד הגנרל הבריטי ג'ון בורגוין בקרב חוות פרימן. בקרב הראשון השתתפו בעיקר כוחות מניו המפשייר, שממנה הגיע דירבורן. בריגדת ניו המפשייר בפיקודו של גנרל פור ופלוגת חיל הרגלים בפיקודו של דירבורן, שיחד מנו כ-300 איש, יחד עם פלוגות ממיליציה אחרת ועם הריינג'רים של וייטקומב, שיתפו פעולה עם דניאל מורגן בהדיפת מתקפתו של הגנרל הבריטי סיימון פרייזר. הגנרל הזהיר הורשיו גייסט הורה באי רצון לכוח הסיור שכלל את כוח הרובאים הארעי של מורגן ואת כוח הרגלים הקל של דירבורן לתצפת על אזור רמות במיס. מאוחר יותר ציין גייטס לטובה בדיווחו את תפקודו של דירבורן כחייל וכקצין. לאחר מכן הצטרף דירבורן לכוח העיקרי של הצבא הקונטיננטלי בפיקודו של ג'ורג' וושינגטון בוואלי פורג' שבפנסילבניה כקצין בדרגת לוטננט קולונל, שם הוא בילה את חורף 1778-1777.