柯斯丘什科孤身前往美洲，并在1776年8月30日，他向大陆会议介绍了一件纪念品。他起初以一名志愿者为大陆军提供服务，但在1776年10月18日，会议授予他为大陆军的工程师上校。“一个叫做阿格里帕·赫尔的黑奴被分配给柯斯丘什科，但是赫尔最后自由了。”在亲王亚当·卡齐米日·恰尔托雷斯基和查尔斯·李的推荐下，柯斯丘什科被任命为大陆军的总工程师。

他被送到宾夕法尼亚与当地的大陆军合作。抵达后不久，他阅读了美国独立宣言。柯斯丘什科被这份宣言打动了，因为在这份宣言中有他希望的所有东西；事实上，柯斯丘什科如此的被这份宣言打动让他与宣言的主要作者托马斯·杰斐逊会面。两位在几个月后在弗吉尼亚见面。在花一整天的时间讨论哲学和他们其他的共同兴趣后，他们成为了十分亲密的朋友。柯斯丘什科多次成为了蒙蒂塞洛的座上宾，并在那里逗留了很长时间。

柯斯丘什科在美洲的第一项任务是修筑费城的防御工事。他修筑的第一座建筑是比尔灵斯波特要塞。 在1776年9月24日，柯斯丘什科被任命去修筑特拉华河河岸的防御工事，以抵御可能来临的英国人的进攻。在1777年春他被调到霍雷肖·盖茨靡下的北方军服役。作为军队的总工程师，他指挥沿着殖民地与加拿大的边界建造了几座要塞，加固了军营。他的防御工事让大陆军在1777年成功从提康德罗加撤退，在萨拉托加取得胜利。

战后，柯斯丘什科被认为是在美国服役的最佳工程师之一，乔治·华盛顿给他在西点要塞的军事工程指挥权。之后他被转到南方军服役，在那里他也建筑坚固的防御工事让美国取得胜利。

在七年服役生涯后的1783年10月13日，柯斯丘什科被国会晋升为准将。他也成为了美国公民并得到了一点土地，也被许可加入有声望的辛辛那提协会和美国哲学会。当他离开美国的时候，他立了最后遗嘱，任命托马斯·杰斐逊为遗嘱执行人，将他留在美国的财产为包括杰斐逊的黑奴买自由权，并教授他们自力更生的能力。柯斯丘什科死后的几年，杰斐逊提出没法但当遗嘱执行人，这件事遭到了废奴主义者威廉·劳埃德·加里森和杰斐逊历史学家梅里尔·彼得斯的反对。在1852年，美国最高法院授予柯斯丘什科的后代庄园。

1784年7月，柯斯丘什科动身返回波兰，他在8月12日抵达波兰。他在谢赫诺维切村安定了下来。由塔得乌什的姐夫管理的房地产带来了虽小，但很稳定的收入来源，柯斯丘什科将农奴强迫劳役的时间缩短为一周两次，同时完全免除对女性农奴的奴役。这个举动被当地施拉赤塔（贵族）看作是柯斯丘什科危险的自由主义的迹象。

在那时波兰的内部形势正发生着激烈的变化。一个由政治家构成的强大，但依然非正式的组织强调对国家的改革和巩固的必要性。知名政治作家，像斯坦尼斯瓦夫·斯塔希茨和胡戈·科万塔伊构思给予农奴和市民更多权利，并加大中央权利的意见。这些主意获得了一大部分想要抵抗外国指令与对波兰的内政干预的贵族的支持。

最后1788年至1792年的四年瑟姆开始了必要的改革。议会第一条法令的一项是建立一支100000名士兵构成的强大军队保卫波兰边疆，抵御其好侵略的邻国。柯斯丘什科看到这是回到军队服役的机会，而且在战场上效力于祖国他有最多的经验。他申请参军，在1789年10月12日，王室提名他为少将。依其身份，他每年可以领取12000兹罗提的高薪，他的资金困难问题就此消除。

波兰内政和现代欧洲第一部成文宪法、仅次于美国的世界第二部成文宪法五三宪法的改革，被投降派看做是对他们在波兰政治上的影响力的威胁。在1792年5月14日，保守权贵组建请求俄罗斯女皇叶卡捷琳娜二世帮助推翻宪法的塔戈维查联盟。在1792年5月18日，一支100000人构成的俄罗斯军队穿过波兰边界朝华沙进发，这就引发了1792年波俄战争。

虽然由于经济的问题，组织一支由100000人构成的波兰军队的计划没有问题，但是波兰军队训练得很好，并已经准备好打仗了。

在俄罗斯入侵波兰之前，柯斯丘什科被任命为亲王约泽夫·波尼亚托夫斯基的第3王冠领地步兵师的副师长。在亲王于1792年成为整个波兰军队的总司令的时候，柯斯丘什科自动晋升为师长。

在普鲁士背叛了其波兰盟友后，立陶宛军队也没有前进的俄军。波兰军队太过于弱小，以致不能进攻向乌克兰进军的敌人，波兰军队撤退到布格河西岸，在那里波兰军队得到了重组，并开始反攻。因为杰莱尼采战役（1792年6月18日）的胜利，柯斯丘什科成为了第一批被授予新创造的，也是直到今天都是波兰最高勋章的勇敢徽章的人之一。

在接下来的沃齐梅日（1792年7月17日）和杜宾卡（7月18日）战役中，柯斯丘什科都击退了在数量上优胜于波兰军队的敌人，并被认作当时波兰最辉煌的军事指挥官之一。1792年8月1日，国王斯坦尼斯瓦夫·奥古斯特·波尼亚托夫斯基将他晋升为中将。但在提名到达柯斯丘什科在谢切胡夫的军营前，国王已经加入了塔戈维查联盟并向俄罗斯投降。

国王的投降对在战争中没吃败仗的柯斯丘什科而言是一个沉重的打击。同时，他跟随很多其他有名的波兰指挥官和政治家逃到德累斯顿，后来又逃到莱比锡，在那里流亡者筹划了一次在波兰反抗俄国统治的起义。以伊格纳奇·波托茨基和胡戈·科万塔伊为首的政治家试图联系在波兰的同样的反对组织，并在1793年春包括伊格纳奇·加温斯基的其他政治家及革命者加入了这个组织。

1792年8月26日，法国议院授予柯斯丘什科法国荣誉公民称号，以纪念他为了他祖国的自由而战，以及他平等和自由主义的思想。在莱比锡待了两周后，柯斯丘什科前往巴黎，在那里他希望赢得法国人对波兰起义计划的支持。

1793年，普鲁士和俄罗斯开始第二次瓜分波兰，并在6月17日在格罗德诺议会得到通过。这样的一个结果给了将其行动看做是保卫权贵来历悠久的特权的塔戈维查联盟成员很大打击，但是他们被波兰的大多数人看做是卖国贼。在遭到瓜分后，波兰成为了面积大约为200000平方千米、人口大约为四百万的小国。经济崩溃特别自从人们再也不相信塔戈维查联盟、再也没有大的起义反对者后，支持起义的人数迅速增长。

1793年6月，柯斯丘什科筹划了一次全国起义（大波兰起义），动员所有的军队，发起对俄罗斯的战争。在波兰的进展很慢，他决定推迟起义。但是波兰的局势迅速变化。俄罗斯和普鲁士征服强迫波兰再次解散武装军队的大部分，并将裁减的士兵征募到俄罗斯军队中。而且在3月，俄国在波兰的驻军和大使发现华沙的革命组织，并开始逮捕著名波兰政治家和司令。柯斯丘什科被迫提前起义，并在1794年3月15日他动身回到克拉科夫。

在起义中，柯斯丘什科成为对抗俄罗斯驻军的所有波兰立陶宛军队的Naczelnik（总司令），发表了著名的波瓦涅茨宣言。在拉茨瓦维茨战役之后的几场胜仗后，他在马切约维奇战役中负伤，被俄军俘虏，俄军将他带到圣彼得堡监禁——柯斯丘什科被囚禁在奥尔洛夫亲王的马尔波宫。起义在华沙围攻战后宣布结束。

1796年，沙皇保罗一世原谅了他并还给他自由。作为交换，柯斯丘什科宣誓对沙皇忠诚，保罗一世也还给了囚禁在俄罗斯监狱的20000名波兰政治犯自由，并将他们流放至西伯利亚。沙皇给了柯斯丘什科12000卢布，波兰领导人尝试在1798年回去，但是沙皇不肯将它认作“来自卖国贼的钱”被换回来。

柯斯丘什科迁居到美国，但在翌年回到欧洲，1798年在巴黎附近的布雷维尔定居下来。他依然专心于波兰的事业，他加入建立波兰军团，并在1799年的10月17日与11月6日会见了拿破仑·波拿巴。但是它未能与将柯斯丘什科认作是“高估其在波兰的影响力”的“傻子”（见于1807年拿破仑写给富歇的信）的法国领导人达成任何协议。

柯斯丘什科在法国的波兰流亡者社群中仍然保持在政治上的活跃，并在1799年成为了波兰共和主义者协会的创办会员。但是他没有回到华沙公国加入与拿破仑联合的重生的波兰军队。相反，在1815年拿破仑帝国覆灭后，他在布拉瑙会见了俄罗斯沙皇亚历山大一世。为了回报亚历山大一世可能的接待，柯斯丘什科要求社会改革，增加波兰的领土，他希望波兰的领土向东直到德维纳河和第聂伯河。

亚历山大请柯斯丘什科来到华沙。但是不久后在维也纳，柯斯丘什科知道由沙皇建立的波兰王国甚至比华沙公国还小。柯斯丘什科称这样的国家“是个笑话”； 而且当他决定不再给沙皇回信时，他离开维也纳，来到了瑞士的索洛图恩，他的朋友弗兰齐谢克·泽塔纳在那里当市长。由于衰弱的身体和老伤，1817年10月15日，柯斯丘什科死于伤寒症。两年前，他解放了他的农奴。

柯斯丘什科的遗体得到了妥善保存，并安葬在索洛图恩耶稣会教堂地下室中。他的内脏在进行尸体保存的过程中被移出遗体，除心脏外的内脏都分别埋葬在索洛图恩附近的楚赫维尔的坟场中，而他的心脏被铸在一个瓮中。在1818年，柯斯丘什科的遗体被转移到波兰克拉科夫瓦维尔主教座堂的地下室中，一个安葬波兰国王与民族英雄的先贤祠中。柯斯丘什科被安置在瑞士拉波斯维尔波兰博物馆的心脏在1927年和博物馆的其他馆藏送回华沙，心脏被安置在皇家城堡的附属教堂中。柯斯丘什科的其他内脏依然被埋葬在楚赫维尔，1820年时在那里树立了一座大纪念碑并且人们可以参观，这座纪念碑在波兰纪念碑附属教堂附近。 1982年波兰政府发行面额500元的纸钞，就是以他为主。