Når den amerikanske borgerkrig begyndte i 1861, meldte Jones sig frivilligt til Unionshæren. Den 3. oktober blev han valgt til kaptajn i 53rd Ohio Infantry Regiment, og så handling som sådan under Slaget ved Shiloh og Belejringen af Korinth. Den 2. maj 1862 blev Jones oberst i 53rd Ohio og dens øverstbefalende officer. Han førte sit regiment under belejringen af Vicksburg og i slaget ved Missionary Ridge, begge i 1863. Jones deltog yderligere i Atlanta-kampagnen i 1864, hvor han kæmpede ved Resaca, Dallas, Kennesaw Mountain og Atlanta.
- Hvad? I august blev Jones udnævnt til brigadekommando, da hans overordnede officer, brigadegeneral Joseph A. J. Lightburn blev såret og opgav kommandoen for resten af krigen. Oberst Jones førte nu 2. brigade i William B. Hazen's 2. division af XV korps i Jonesboro. Tilfældigvis blev den 1. brigade i den division også ledet af en anden "Oberst Jones", Theodore Jones fra 30. Ohio. Wells Jones deltog i 1864 Mars til havet, og blev såret under operationer omkring Fort McAllister, Georgia, den 13. december.