Próba przedstawienia petycji królowi miała miejsce podczas wielkiego zebrania właścicieli ziemskich i gospodarzy hrabstwa Yorkshire, zwołanego przez króla w Heworth Moor koło Yorku. Karol starał się uniknąć przyjęcia petycji, jednak Fairfax dogonił go i wsadził petycję do łęku królewskiego siodła.
Wybuchła wojna domowa. Lord Fairfax został wyznaczony na naczelnego wodza wojsk Parlamentu na północy. Thomas w stopniu generała lejtnanta dowodził jazdą pod komendą swego ojca. Zarówno ojciec, jak i syn, wyróżnili się w czasie kampanii prowadzonej na terenie hrabstwa Yorkshire.
Naseby Prowadzone ze zmiennym szczęściem walki trwały do przełomowego roku 1644, kiedy to York oblężony został przez połączone siły Parlamentu i Szkocji. Na ratunek zagrożonemu miastu ruszył wtedy z wszystkimi dostępnymi siłami książę Rupert. Doszło do bitwy na Marston Moor (2 lipca 1644 roku), która okazała się decydująca dla wojny toczonej w północnej Anglii. Młodszy z Fairfaxów poczynał sobie dzielnie na polu bitwy i chociaż wielokrotnie raniony, zdołał połączyć swe siły z Oliverem Cromwellem i jego zwycięską jazdą. Jeden z braci Thomasa, pułkownik Charles Fairfax, poległ podczas tej akcji. Ostatecznie markiz Newcastle, William Cavendish, opuścił północną Anglię.