Als der Amerikanische Bürgerkrieg ausbrach, war Sykes als Major dem 14. Infanterieregiment zugeteilt. Bei der Ersten Schlacht am Bull Run kommandierte er ein reguläres Infanteriebataillon, das aus acht regulären Kompanien verschiedener regulärer Regimenter zusammengesetzt war. Dies waren die einzigen regulären Soldaten auf dem Schlachtfeld. Ferner führte er einen Verband regulärer Soldaten bei den frühen Verteidigungsstellungen um Washington, D.C. und als Divisionskommandeur im Halbinsel-Feldzug führte er die 2. Division des V. Korps. Seine Soldaten, die sich selbst als „Sykes' Regulars“ bezeichneten, hielten während der Sieben-Tage-Schlacht ihre Stellungen bei Gaines' Mill, als woanders die Unionslinien brachen.