Gwinnett votó a favor de la Declaration de Independencia, adoptada por el Congreso el 2 de julio de 1776, dos días antes de que se presentara al Congreso la "copia fiel", fechada el 4 de julio de 1776. Firmó la famosa copia en pergamino el 2 de agosto de 1776. Después de firmar la Declaración, fue acompañado hasta Virginia por Carter Braxton , otro de los firmantes, que portaba una propuesta de constitución estatal redactada por John Adams. Durante su servicio en el Congreso Continental, Gwinnett fue candidato a un puesto de general de brigada para dirigir el 1er Regimiento del Ejército Continental, pero perdió ante Lachlan McIntosh. La pérdida del puesto frente a su rival amargó mucho a Gwinnett.