ב-1861, עם פרוץ מלחמת האזרחים האמריקאית, טוויצ'ל התגייס לחטיבה 1, חיל הרגלים הרביעי של ורמונט. לאחר שהגדוד הגיע לוושינגטון כדי למלא את תפקיד השמירה ולשלם את האימונים בהכנות לקרב, טוויצ'ל מונה כמזכיר החטיבה שלו. הוא קיבל קידום לקבראל, סמל, וסמל ראשון. הוא השתתף במצור על יורקטאון ב-1862, ונפצע שלוש פעמים בקרב על ליס מיל, אך לא ברצינות. הוא השתתף במלחמות נוספות עם הגדוד הרביעי, כולל קרב תחנת סוואג'
ובקרבות שבעת הימים.