W lecie 1863 roku, przed bitwą pod Gettysburgiem, korpus liczył 14 010 żołnierzy, podzielonych na 3 dywizje piechoty (Wadswortha, Robinsona i Doubledaya). Każda z nich obejmowała 2 lub 3 brygady, w skład których wchodziło od 3 do 6 pułków. Oprócz tego istniała jeszcze brygada artylerii w sile 5 baterii (22 działa). Spośród tych jednostek szczególna sławą wyróżniała się tzw. Żelazna Brygada, składająca się z pułków z Wisconsin, Indiany oraz Michigan (zob. Skład armii Unii pod Gettysburgiem).
W kampanii gettysburskiej I Korpus, wraz z XI i XII, stanowił lewą flankę Armii Potomaku, dowodzoną przez Reynoldsa. Jako pierwszy z nich trzech dotarł pod Gettysburg i wziął na siebie ciężar walki w pierwszym dniu bitwy (1 lipca). Już na samym początku batalii zginął Reynolds i dowództwo nad korpusem przejął Doubleday. Jego podkomendni kolejno bronili pasm wzgórz położonych na zachód od miasta (Wzgórza Mc Phersona i Grzbiet Seminaryjny). Jednak w trakcie zaciekłej walki korpus został praktycznie rozbity przez przeważające liczebnie oddziały konfederackie z II i III Korpusu Armii Północnej Wirginii.