Innerhalb einer Woche nach dem konföderierten Beschuss Fort Sumters im April 1861 verpflichtete sich Ammen erneut im US-Heer, wo er als Hauptmann im neu aufgestellten 12. Ohio Infanterieregiment diente. Schon bald wurde er zum Regimentskommandeur des 24. Ohio Infanterieregiments ernannt. Nach der Ausbildung in Camp Chase in Columbus, Ohio wurde Ammens Regiment im Spät-Juli 1861 im westlichen Virginia stationiert, wo es an der Schlacht am Cheat Mountain teilnahm.