Был одним из организаторов Потомакской армии, в которой возглавил одну из дивизий. Во время войны получил печальную известность своим пренебрежением к приказам вышестоящих. Это создало почву для слухов о его сочувствии к южанам, для чего было как минимум два основания: 1) Бьюэлл был одним из немногих военных в армии Севера, кто имел во владении рабов; 2) Бьюэлл нередко высказывался с сочувствием о южанах.
7 апреля 1862 г. Бьюэлл сыграл решающую роль в сражении при Шайло.
В результате конфликта в 1862 с полковником Джоном Турчиным (Бьюэлл сдерживал активные действия последнего против южан) последний был повышен в звании до бригадного генерала, а репутация Бьюэла серьёзно пострадала. Тем не менее, некоторое время Бьюэлл сохранял за собой должность, не в последнюю очередь благодаря железной дисциплине, которую он поддерживал в своих войсках, чем снискал уважение других генералов. 24 октября 1862 был отстранён от командования дивизией; ему предложили иную должность, но Бьюэлл отказался. В 1864 ушёл в отставку.
С 1885 по 1889 — правительственный пенсионный агент.