Jesienią 1775 r. Tadeusz Kościuszko wyjechał do Drezna. Nosił się z zamiarem wstąpienia do służby na dworze saskim lub armii elektora. Ubieganie się o wstąpienie do służby w Dreźnie nie przyniosły powodzenia, dlatego podjął dalszą podróż do Paryża. Tam dowiedział się o wojnie w Ameryce, gdzie kolonie podjęły walkę z Anglią o swoją odrębność oraz niepodległość. W Paryżu było głośno o pierwszych sukcesach Amerykanów wspieranych przez Francuzów.Kościuszko w Paryżu zatrzymał się na krótko. Prawdopodobnie już w czerwcu wyruszył w daleką podróż do Ameryki. Przybył tam w sierpniu 1776 r., niecały miesiąc po ogłoszeniu Deklaracji Niepodległości.Prawdopodobnie dzięki wstawiennictwu generała Lee, do którego miał list od księcia Czartoryskiego, Kościuszko został nominowany na inżyniera armii amerykańskiej w randze pułkownika. Wkrótce po przybyciu do Filadelfii, 24 września 1776 otrzymał zadanie opracowania fragmentu ufortyfikowania miasta (rejon rzeki Delaware).
Na wiosnę 1777 roku Kościuszko został wysłany na północ nad granicę kanadyjską pod wodzą generała Horatio Gatesa. Przez wiele miesięcy Kościuszko fortyfikował różne obozy wojskowe armii północnej. Rozgłos przynosi mu wkład jego fortyfikacji do amerykańskiego zwycięstwa w bitwie pod Saratogą. Wyrazem uznania dla jego inżynierskich umiejętności było powierzenie mu budowy silnej twierdzy West Point nad rzeką Hudson. Decyzję taką poparł naczelny wódz armii amerykańskiej Jerzy Waszyngton. Kościuszko na własną prośbę został skierowany do armii południowej dowodzonej przez Nathaniela Greena. Tu także jego umiejętności inżynierskie pozwoliły odnosić Amerykanom zwycięstwa. Kościuszko walczył nieprzerwanie w walce o niepodległość Ameryki aż do 1783 r. W walkach o Charleston, objął nawet dowództwo nad niewielkim oddziałem. Na jego czele stoczył potyczkę z Anglikami 14 listopada 1782 roku. W miesiąc później armia generała Greene’a triumfalnie wkroczyła do Charlestonu, gdzie zakończył się, trwający sześć i pół roku, szlak bojowy Kościuszki na ziemi amerykańskiej.
W uznaniu zasług, uchwałą Kongresu Tadeusz Kościuszko awansowany został 13 października 1783 r. na generała brygady armii amerykańskiej. Otrzymał też specjalne podziękowanie, nadanie gruntu (około 250 ha) oraz znaczną sumę pieniędzy, która miała być wypłacona w terminie późniejszym, w rocznych ratach. Kiedy Kongres wypłacił mu zaległe pobory w 1798, mimo trudnej sytuacji finansowej natychmiast przeznaczył te pieniądze na wykupienie na wolność i kształcenie Murzynów. Całą resztę swojego amerykańskiego majątku Kościuszko powierzył Jeffersonowi, który był wykonawcą jego testamentu o wyraźnie abolicjonistycznym wyrazie.Jeszcze większym wyróżnieniem ze strony współtowarzyszy walki było przyjęcie Kościuszki, jako jednego z trzech cudzoziemców, do Towarzystwa Cyncynatów, założonego przez najbardziej zasłużonych oficerów.