19 июля 1776 года Уильямс стал капитаном 2-го Северокаролинского, которым в тот момент командовал Александр Мартин. Он командовал своей ротой в сражении при Брендивайне в сентябре 1777, при Джермантауне в октябре 1777 и при Монмуте в июне 1778 года. По некоторым данным он подал в отставку в январе 1779 года, но вернулся в строй в марте. В 1780 году он стал подполковником, а затем полковником, и возглавил полк округа Джонстон. Летом того года он служил при штабе генерала Ричарда Кэсвелла, участвовал в сражении при Литл-Линчс-Крик и в сражении при Кэмдене. В марте 1781 года он командовал полком из пяти рот ополчения во время сражения при Гилфорд-Кортхауз.