MacRae meldte sig som menig i Monroe Light Infantry, og blev valgt til kaptajn, da det blev Company B, Fifteenth North Carolina Infantry Regiment. I april 1862 blev han forfremmet til oberstløjtnant. Under halvøkampagnen og ved Anden Manassas var hans regiment en del af Howell Cobbs brigade. I slaget ved Antietam havde MacRae kommandoen over brigaden, som var blevet reduceret til 250 mænd under kampene i de foregående par uger. MacRae's brigade slog tre Unionens angreb tilbage, men faldt tilbage, da han kun havde 50 aktive tilbage, og hans forsyning af ammunition var opbrugt. Ved Fredericksburg kæmpede han med sit regiment ved Marye's Heights. Umiddelbart efter slaget blev den 15. North Carolina overført til brigadegeneral John Rogers Cookes North Carolina brigade. Cooke var blevet alvorligt såret ved Fredericksburg og vendte ikke tilbage til brigaden før i april 1863. I februar 1863 blev MacRae forfremmet til oberst. Denne brigade tjente i North Carolina og sydøst Virginia indtil efter Gettysburg-kampagnen. I februar 1863 blev han oberst, og i 1864 blev han udnævnt til brigadegeneral. Efter at have genforenet sig med Army of Northern Virginia, blev MacRae udmærket for tapperhed i Slaget ved Bristoe Station. Efter at brigadegeneral William Whedbee Kirkland blev såret i slaget ved Cold Harbor blev MacRae midlertidigt forfremmet til brigadegeneral og blev tildelt kommandoen over Kirkland's brigade (dette var også brigadegeneral J. Johnston Pettigrews tidligere brigade). På
Reams Station MacRae, Lanes og Cookes brigader drev John Gibbons 2. division af Winfield Scott Hancocks II Corps fra sine forfængeligheder i deres front og erobrede et artilleribatteri. Efter fortræffelig tjeneste i Slaget ved Boydton Plank Road forblev MacRae med hæren gennem Appomattox-kampagnen.