Il participe à la bataille d'Antietam, où il commande l'artillerie de réserve du Vecorps. Il place ses batteries sur les hauteurs à l'est d'Antietam Creek, ce qui lui permet de tirer à longue portée sur les positions d'infanterie confédérées.
William Hays est échangé le et affecté à Fort Monroe en Virginie. Il rejoint l'armée du Potomac et l'accompagne à Gettysburg, mais il ne commande aucune unité.
Le , lors de la charge de Pickett, le général Winfield Scott Hancock est gravement blessé mais refuse de quitter le champ de bataille tant que la charge de l'infanterie confédérée n'est pas repoussée[1],[2],[3]
Quand il devient clair que les confédérés sont vaincus, le général Hancock transmet son commandement au général John Curtis Caldwell . Plus tard dans la soirée, William Hays, bien que seulement général de brigade, prend, provisoirement, le commandement du IIecorps[4]. Il le garde tout au long de l'été jusqu'à ce que le général Gouverneur Kemble Warren ne le relève à la mi-septembre. En novembre, William Hays est nommé chef de la police militaire du district sud de New York.
En , William Hays rejoint l'armée du Potomac à Petersburg et sert à nouveau dans le IIecorps, où il commande la 2edivision. Le , il est relevé de son commandement pour avoir du retard dans la poursuite des forces confédérées en retraites. Il est relevé par le général Francis Channing Barlow. À partir de cette date, William Hays commande la réserve d'artillerie de l'armée du Potomac jusqu'à la fin de la guerre.
Pfanz, Harry W. The Battle of Gettysburg. National Park Service Civil War series. Fort Washington, PA: U.S. National Park Service and Eastern National, 1994. (ISBN0-915992-63-9).
