W 1775 roku wstąpił do wojska. Poważnie zachorował i został inwalidą do końca życia. Jego ojciec, który od 1774 roku był członkiem Kongresu Kontynentalnego, w 1776 roku doznał udaru mózgu, który praktycznie wyłączył go z możliwości sprawowania funkcji publicznych. Wówczas Thomas Lynch Jr. został również wybrany do Kongresu Kontynentalnego, prawdopodobnie aby móc się zaopiekować ojcem i podejmować w jego imieniu decyzje. Ponieważ jego ojciec nie był w stanie złożyć podpisu na deklaracji niepodległości Stanów Zjednoczonych, więc podpis złożył dwudziestosiedmioletni wówczas Thomas Lynch Jr.