На 31 май, когато армията на Грант отново заобиколи десния фланг на армията на Лий, кавалерията на Съюза превзе кръстопътя на Old Cold Harbor, на около 10 мили североизточно от столицата на Конфедерацията Ричмънд, Вирджиния, задържайки я срещу атаките на Конфедерацията, докато пехотата на Съюза пристигна.Както Грант, така и Лий, чиито армии са претърпели огромни загуби в кампанията Overland, получават подкрепления.Вечерта на 1 юни VI корпус на Съюза и XVIII корпус пристигат и нападат работите на Конфедерацията на запад от кръстопътя с известен успех.На 2 юни останалата част от двете армии пристигна и конфедератите построиха сложна поредица от укрепления с дължина 7 мили.На разсъмване на 3 юни три корпуса на Съюза атакуваха работите на Конфедерацията в южния край на линията и бяха лесно отблъснати с тежки жертви.Опитите да се атакува северният край на линията и да се подновят атаките към южния са неуспешни.Битката предизвика нарастване на антивоенните настроения в северните щати.Грант стана известен като "неподвижния касапин" заради лошите си решения.Това също понижи морала на останалите му войски.Но кампанията послужи на целта на Грант — колкото и неразумна да беше атаката му срещу Колд Харбър, Лий загуби инициативата и беше принуден да насочи вниманието си към защитата на Ричмънд и Петербург.Грант каза за битката в своите Лични мемоари : „Винаги съм съжалявал, че последното нападение при Cold Harbor изобщо беше извършено... Никакво предимство не беше спечелено, за да компенсира тежката загуба, която претърпяхме.“Армиите се изправят една срещу друга на тези линии до нощта на 12 юни, когато Грант отново напредва с левия си фланг, марширувайки към река Джеймс.В последния етап Лий укрепи армията си в обсадения Петербург, преди най-накрая да се оттегли на запад през Вирджиния.