Schurz kehrte jedoch schon im Januar 1862 während des Amerikanischen Bürgerkriegs aus Spanien nach Amerika zurück, um in die Unionsarmee einzutreten. Unter Franz Sigels Führung stieg er als ungedienter Einwanderer innerhalb weniger Monate zum Generalmajor und Divisionskommandeur der Freiwilligenarmee auf. Schurz befehligte zumeist deutsche Freiwillige und nahm unter anderem an folgenden Schlachten teil: Zweite Schlacht am Bull Run, Schlacht bei Chancellorsville, Schlacht von Gettysburg, Schlacht von Chattanooga. Die amerikanische Presse suchte insbesondere nach der Schlacht bei Chancellorsville die Schuld bei den Deutschen. Eine zur Klärung dieser Vorwürfe von Schurz angeregte Verhandlung vor dem Kriegsgericht fand nicht statt. Im Jahr 1864 verließ er die Armee kurzzeitig, um am Wahlkampf der Republikaner für die Wiederwahl Lincolns teilzunehmen. Nachdem er das letzte Kriegsjahr in Stabsverwendungen verbracht hatte, verließ er 1865 die Armee.