Zu Beginn des Sezessionskrieges wurde er im April 1861 ins Fort Pickens nach Florida versetzt und dann im Juli 1861 zur Army of the Potomac. Am 28. September 1861 wurde er zum Oberstleutnant befördert und zum Aide-de-camp von General George B. McClellan ernannt. Im Anschluss war er zwischen Januar 1862 und dem Ende des Bürgerkrieges 1865 Oberquartiermeister der Army of the Potomac. In dieser Funktion nahm er an den Schlachten von South Mountain (September 1862), Antietam (September 1862), Fredericksburg (Dezember 1862), Chancellorsville (Mai 1863), Gettysburg (Juli 1863) und den folgenden Schlachten bis zur Kapitulation der Confederate States Army von General Robert E. Lee teil.