משפחת פיירפקס היו בין התומכים המובילים של הפרלמנטרים בצפון אנגליה. לאורך 1643, הם סייעו בעצירת כוחות מלוכנים גדולים יותר, ומנעו מהם לצעוד דרומה כדי לחזק את הפלג המלוכני בדרום. בסדרת קרבות, שהגיעה לשיאה בניצחון הפרלמנטרי במהלך אוקטובר 1643, תומאס קבע לעצמו מוניטין של מפקד פרשים אמיץ, אשר תמיד מוכן להיות בראש הפעולה. נאמר שהיה לפיירפקס גם מזל רב שכן אף על פי שנפצע במספר הזדמנויות, הוא שרד את כל פציעותיו. בסוף שנת 1643 הוא הוכר כאחד ממפקדיו היקרים ביותר של הפרלמנט.
הניצחונות של פיירפקס בנאנטוויץ' בינואר 1644 ובקרב על סלבי באפריל 1644 ביססו את המוניטין שלו למעשה כחשוב במפקדים הפרלמנטרים. אף על פי שפגש הפסד קשה מאוחר יותר באותה השנה, מאמציו להחזיק מעמד במערכה בצפון נגד כל הסיכויים בשנה הקודמת הניחו את הבסיס לניצחון הפרלמנטרי.
בדצמבר 1644, בגיל 32 בלבד, מונה פיירפקס למפקד העליון של צבא המודל החדש, שהיה הצבא הפרלמנטרי אשר אורגן מחדש ועבר רפורמה בהנהלה, חלוקת הסמכויות, התקציב וחלוקת הכוחות שלו. המבחן הראשון שלו בתפקיד זה התקיים ביוני 1645 בקרב נסבי, שם ניסיון של שנים בשדה הקרב ותזמון אינסטינקטיבי מדויק אפשרו לפיירפקס לנפץ את שורות הצבא המלוכני בתוך שעתיים בלבד. בחודש שלאחר מכן הוא השמיד את כוחות חיל הרגלים של הצבא המלוכני היעילים האחרונים בקרב לנגפורט. הכוחות המלוכנים הורו על פעולת גיוס כללית אך ללא כל תועלת, ביוני 1646 נכנס פיירפקס בראש כוחותיו אל אוקספורד, בירתם הזמנית של הכוחות המלוכנים.
פיירפקס היה פופולרי בקרב אנשיו, אך יכול היה להיות אכזרי כאשר הנסיבות דורשו זאת ממנו. במהלך מלחמת האזרחים האנגלית השנייה שכללה התערבות סקוטית הוא הורה לירות בשניים ממגיני המוצב המלוכני שנלכדו בקולצ'סטר, ובשנת 1649 הורה להוציא להורג מספר פושעים בתוך דרגותיו.
בפוליטיקה
פיירפקס לא התעמק בפוליטיקה ולעיתים קרובות מצא את עצמו מתמרן בשביל להתחמק ממעורבות בה משום שפעמים שכיחות נקרא לפרלמנט. ככל שעבר הזמן הוא גילה שרבים מהקצינים שלו מתכנסים סביב אוליבר קרומוול הקיצוני והמחומם יותר אשר רצה להעלים את המלוכה לגמרי. פיירפקס סירב להשתתף במשפטו של המלך צ'ארלס הראשון בשנת 1649 וניסה למנוע את הוצאתו להורג של המלך. הוא נשאר באנגליה במהלך פלישתו של קרומוול לאירלנד, וסירב להוביל את הפלישה לממלכת סקוטלנד בשנת 1650, מה שגרם לכך שפוטר מפיקודו. תומאס פיירפקס תמיד התנגד לשלטון הצבאי של קרומוול בתפקיד ה"לורד פרוטקטור". בשנת 1660 גייס פיירפקס חיילים ביורקשייר כדי לתמוך במרידה נגד יורשו של קרומוול, ריצ'רד קרומוול. על ידי נטרול הכוחות הפרלמנטרים בצפון, הוא העניק לגנרל ג'ורג' מונק את ההזדמנות לצעוד דרומה ולהשיב את המלוכה תחת צ'ארלס השני, מלך אנגליה, באירוע שנודע בתור הרסטורציה האנגלית. לאחר השבתו של צ'ארלס השני לכתר האנגלי, פיירפקס קיבל חנינה מידיו ובהמשך פרש משירותו הצבאי לגמלאות.