Wilson byl povýšen do hodnosti majora (Spojené státy) brzy po návratu do služby, byl těžce zraněn, střelen třikrát během bitvy u Chickamauga. Po zotavení ve Wisconsinu (v té době se oženil s Mary Madsonovou, 1843-1903), se Wilson vrátil v listopadu 1863 jako výkonný velitel Skandinávského pluku během bitvy u Rocky Face Ridge, Resaca
a Pickett's Mill (v průběhu kterého regiment utrpěl obzvláště těžké ztráty) před předáním velení plukovníkovi Ole Johnsonovi v červenci 1864. Wilson zůstal s plukem a sloužil v dalších 26 vojenských střetnutích až do konce války v roce 1865.