En 1775 Biddle regresó a Norteamérica para ofrecer sus servicios al Estado de Pensilvania en su oposición al dominio británico. Con el estallido de la Guerra Revolucionaria Americana, el Comité de Seguridad de Pensilvania puso a Biddle al mando de la galera armada Franklin. En diciembre de 1775, Biddle fue comisionado en la Armada Continental y nombrado capitán del bergantín de 14 cañones Andrew Doria.

Biddle participó en la expedición contra Nueva Providencia, y luchó en la acción de la Armada Continental con el HMS Glasgow el 6 de abril de 1776. Biddle fue muy crítico con la acción, señalando que la falta de señalización por parte del Comodoro Esek Hopkins condujo a una acción «helter skelter». Biddle capturaría más tarde numerosas embarcaciones, incluyendo transportes del ejército británico, en cruceros posteriores.

Biddle participó más tarde en un crucero por los Bancos de Terranova que tuvo tanto éxito en la toma de barcos, que cuando Biddle regresó a puerto sólo le quedaban cinco marineros a bordo de su barco; el resto estaban tripulando los premios tomados durante el crucero.

El 6 de junio de 1776, Biddle fue nombrado por el Congreso Continental para comandar el Randolph, una fragata de 32 cañones que se estaba construyendo en Filadelfia. Fue botada a finales de año y zarpó a principios de 1777. En septiembre de 1777, Biddle capturó el HMS True Briton y su convoy de tres barcos.

El 7 de marzo de 1778, frente a Barbados, el Randolph se enfrentó al buque británico de 64 cañones HMS Yarmouth. En lugar de intentar huir de su oponente más armado, Randolph entró en combate para proteger a un convoy mercante estadounidense. Un testigo presencial informó de que la fragata aguantó durante los veinte minutos que duró el enfrentamiento, pareciendo que «disparaba cuatro o cinco flechas por una del Yarmouth». Después de que Biddle fuera herido, el Randolph estalló repentinamente, matando a todos los 305 que estaban a bordo, incluido Biddle. La pérdida del Randolph fue un duro golpe para la incipiente Armada Continental. Su cuerpo se perdió en el mar y nunca se recuperó.

Su hermano, Edward Biddle, fue un firme defensor de la independencia de Estados Unidos, y su sobrino, Nicholas Biddle, fue un estimado banquero.

Cuatro barcos de la Armada de Estados Unidos han sido bautizados con el nombre de USS Biddle en su honor.

El libro For Love of Country (Por amor a la patria) de Cyrus Townsend Brady está basado en parte en la vida de Nicholas Biddle.