El regiment va ser reclutat al servei federal el 12 de juliol de 1861, i va marxar cap a la guerra, arribant al llarg del Potomac el 25 d'agost. El 21 d'octubre, es va enfrontar amb la pèrdua més pesada entre tots els regiments federals a la Batalla de Ball's Bluff. A la primavera de 1862, va formar part del II Cos de l'Exèrcit del Potomac i el va acompanyar durant la Campanya Peninsular, estant involucrat a les Batalles de Seven Pines, Savage's Station
, i Glendale amb pèrdues modestes. A l'abril de 1862, la 1a Company Massachusetts Sharpshooters va ser adscrita al regiment, servint-hi fins a la primavera de 1863. Passant la major part de l'estiu a Harrison's Landing, va partir a l'agost just a temps per perdre la Batalla de la Segona Bull Run. El regiment es va embarcar després en la Campanya de Maryland, on va ser salvatjament flanquejat pels confederats a la Batalla d'Antietam, perdent més del 50% dels seus 600 homes. Durant la Batalla de Fredericksburg, es va mantenir fora de l'assalt principal a Marye's Heights i va patir relativament poques pèrdues. La Batalla de Gettysburg va trobar el regiment enfrontat als assalts de l'Exèrcit de Virgínia del Nord el 2 i 3 de juliol de 1863, amb greus pèrdues. El 1864, la força del regiment havia disminuït, però encara s'enfrontava a campanyes riguroses amb acció a la Batalla de la Selva, Spotsylvania, Cold Harbor i el Setge de Petersburg. El 22 de juny, el regiment només podia desplegar 75 oficials i soldats. Aquest petit grup va ser capturat en massa aquell dia quan van ser flanquejats per una força confederada a Jerusalem Plank Road. Els supervivents i els en llibertat condicional van ser retirats del servei federal el 26 de juliol de 1864, amb els seus reclutes i re-enlistats que van ser transferits al 20è Regiment de Voluntaris d'Infanteria de Massachusetts.