V květnu 1862, po evakuaci Norfolku jižanskými silami během kampaně na poloostrově, pomáhal při výstavbě obrany Richmondu na řece James kolem
Drewry's Bluff. O krátkou dobu později vedl svou brigádu v bitvě u Seven Pines a v bitvě u Malvern Hill. Po obraně Richmondu byla Mahoneova brigáda přidělena z Hugerovy divize do divize Richarda H. Andersona a bojovala v následné bitvě u Second Bull Run, kde byl Mahone střelen do hrudi, když vedl svou brigádu v útoku přes Chinn Ridge. Malý postavy, a váží pouze, byl přezdívaný "Little Billy". Jak to řekl jeden z jeho vojáků: "Byl to voják v každém centimetru, i když jich nebylo moc". Otelia Mahoneová pracovala v Richmondu jako zdravotní sestra, když guvernér Virginie John Letcher poslal zprávu, že Mahoneová byla zraněna při druhém Bull Run, ale dostala pouze "tělovou ránu". Říká se, že odpověděla: "Teď vím, že je to vážné, protože William nemá žádné tělo".