In der Schlacht von Gettysburg war er Kommandierender General des II. Korps und war in dieser Funktion maßgeblich am Sieg der Potomac-Armee über die Nord-Virginia-Armee beteiligt. Am ersten Kampftag sandte Generalmajor George G. Meade Hancock nach Gettysburg, um dort den Befehl über das I. und XI. Korps zu übernehmen, die dort in ein Gefecht verwickelt worden waren. Hancock erreichte das Schlachtfeld gegen 16.30, als sich die beiden Korps gerade auf die Hügel Cemetery Ridge, Cemetery Hill und Culp's Hill südlich der Stadt zurückgezogen hatten. Gemeinsam mit Howard formierte Hancock dort eine neue Linie. Am zweiten Kampftag übertrug Meade Hancock nach der Verwundung von Generalmajor Daniel E. Sickles den Befehl über das III. Korps, zusätzlich zu seinem eigenen II. Korps. Hancock organisierte unter goßem persönlichen Einsatz die Verteidigung zwischen Cemetery Ridge und Little Round Top und konnte nach dem Zusammenbruch der vorgezogenen Stellung des III. Korps eine neue Linie bilden und halten.[1] Am dritten Kampftag griffen die Konföderierten die Linie von Hancocks II. Korps an. Bei der Abwehr dieses Angriffs wurde Hancock schwer verwundet und konnte erst sechs Monate später sein Kommando erneut übernehmen.