Tremlett's volgende actie was de Peninsula Campaign. Van april tot juli 1862 maakte hij deel uit van een enorme troepenmacht van ongeveer 121.000 man die generaal George McClellan landde in Fort Monroe op het schiereiland Virginia. McClellan's plan was om Richmond te veroveren en daarmee de oorlog te beëindigen, maar in plaats daarvan werd hij teruggedraaid door generaal Robert E. Lee en uiteindelijk werd McClellan's hele leger van het schiereiland verdreven. Tremlett's regiment vocht bij Eltham's Landing, Seven Pines, Oak Grove, Mechanicsville, Gaines' Mill, Savage's Station
Glendale en Malvern Hill.