Dokonči nasledujúcu vetu: Počas zimy 1861-62 sa Willson zúčastnil stráže železnice Baltimore a Ohio a kampaní vo Virgínii pod generálmi Nathanielom Banksom a Johnom Popeom. Bojoval v bitke pri Antietame 17. septembra 1862. 5. mája 1863 bol ťažko zranený v bitke pri Chancellorsville vo Virgínii. Do služby sa vrátil až v septembri 1863 pod velením generála Josepha Hookera, keď sa XI. a XII. zboru armády Potomacu presťahovali na západ, aby posilnili armádu Cumberlandu okolo Chattanoogy v Tennessee. Tam sa Willson zúčastnil bitky pri Wauhatchie,
Lookout Mountain, Missionary Ridge, Peavine Creek a Ringgold Gap.