En 1861, ao estoupido da Guerra Civil Americana, Twitchell alistouse na Compañía I, 4a Infantería de Vermont. Despois de que o rexemento chegou a Washington, D.C. para realizar o servizo de garda e completar o adestramento en preparación para o combate, Twitchell foi asignado como secretario da súa compañía. Foi ascendido a cabo, sarxento e primeiro sarxento. Participou no asedio de Yorktown en 1862, e foi ferido tres veces na batalla de Lee's Mill, pero ningunha gravemente. Participou en combates adicionais co 4o Vermont, incluíndo a batalla de Savage's Station
e as Batallas dos Sete Días.