Mitte Juli marschierte die Kanawha-Division unter Crook nach Winchester, um dort die Unionsarmee gegen die überlegenen Konföderierten Jubal Anderson Earlys während der zweiten Schlacht von Kernstown zu unterstützen, die dennoch in einer Niederlage endete. Hayes gelang es hierbei, seine Brigade ohne größere Verluste zurückzuziehen. Ab August nahm Hayes’ Brigade an der Kampagne von Generalmajor Philip Sheridan im Shenandoahtal teil. Dabei stießen sie auf starken Widerstand der Konföderierten, unter anderem am 19. September in der dritten Schlacht von Winchester, wobei Hayes an vorderster Front kämpfte. Nach der Überquerung des Opequon-Baches fand er sich mit seiner Einheit kurzzeitig in einer isolierten Stellung, erhielt aber rechtzeitig Verstärkung. Drei Tage nach diesem Sieg kämpften er und seine Männer in der in einen weiteren Erfolg der Unionsarmee mündenden Schlacht bei Fishers Hill, wobei sie einen Flankenangriff durchführten. Bei der Schlacht am Cedar Creek am 19. Oktober verletzte sich Hayes, als sein Reitpferd getroffen wurde. Dennoch gelang es ihm, dem Rückzug seiner Einheit zu stoppen und die Stellung zu halten, bis Sheridan mit Verstärkung eintraf und den Sieg sicherte.