1860 telén visszatért Amerikába, s Fort Sumter bombázása után jelentkezett a New York-i Garibaldi Guard-ba, a későbbi 39. New York-i önkéntes gyalogezredbe, 1862-ben nevezték ki őrnaggyá ugyanebben az ezredben. Hillebrandt őrnagy a Bull Run-i, Cross Keys-i, gettysburgi, a North Anna folyó menti és más csatákban vett részt, a Bull Run-i és a gettysburgi csatákban meg is sebesült. 1863 novemberében az ezred az éjjelt és a nappalt is a szabad ég alatt jeges esőben töltötte, a sebesült, gyenge egészségű Hillebrandt Hugó 1863. december 10-én meg kellett, hogy váljon a közvetlen harci cselekményektől.