Stevens był adiutantem Korpusu Inżynierów podczas wojny meksykańsko-amerykańskiej, widząc akcję w oblężeniu Vera Cruz i w Cerro Gordo, Contreras i Churubusco
- Co? W ostatniej walce zwrócił uwagę swoich przełożonych, którzy nagrodzili go stopniem kapitana. Po raz kolejny został cytowany za odwagę w bitwie pod Chapultepec, tym razem w stopniu majora. Stevens uczestniczył w walce pod Molino del Rey i w bitwie o Mexico City, gdzie został ciężko ranny. Później napisał książkę o swoich przygodach, "Kampanie Rio Grande i Meksyku, z notyfikacjami o ostatnich pracach majora Ripleya" (Nowy Jork, 1851).