1860. aastal saabus Parnell Ameerika Ühendriikidesse ja liitus järgmisel aastal Ameerika kodusõja alguses Brooklynis New Yorgis asuva USA sõjaväega. Ta sai 4. New Yorgi vabatahtliku ratsaväe rügemendi liikmeks, mida tuntakse kui "Dickel'i ratsutatud vintpüssid", teenides peamiselt Potomaci armees. Sõja kahe esimese aasta jooksul oli ta osa kolonel Louis Blenkeri kampaaniatest Shenandoah' orus ja Lääne-Virginia osariigis. Ta osales ka Cross Keysi, Port Republic'i, Cedar Mountain'i ja Bull Runi teisel lahingus. Kavalerii korpuses võitles ta ka Fredericksburgi, Beverly Fordi, Brandy Station'i, Stoneman's Raidi, Aldie ja Middleburgi lahingutes. 21. juunil 1863 vangistati ta pärast ebaõnnestunud ratsaväe rünnakut Upperville'i lahingus ja teda peeti lühikest aega sõjavangina. Ta põgenes kaks kuud hiljem ja suundus Petersburgisse Lääne-Virginia, kus ta taasühines oma rügemendiga. Hiljem osales ta lahingutes Wilderness, Spotsylvania, Trevilian Station, Petersburg, Lee's Mills, Winchester
ja Cedar Creeki, teiste asjade hulgas.