Efter hans erobring af Fort Henry den 6. februar flyttede Grant sin hær (senere til at blive Unionens Army of the Tennessee) 19 km over land til Fort Donelson fra 11. til 13. februar og udførte adskillige små sonderingsangreb.Den 14. februar forsøgte Unionens kanonbåde under flagofficer Andrew H. Foote at reducere fortet med skud, men blev tvunget til at trække sig tilbage efter at have pådraget sig store skader fra fortets vandbatterier.Den 15. februar, med fortet omringet, konfødererede, under kommando af brig.Gen. John B. Floyd iværksatte et overraskelsesangreb, ledet af hans næstkommanderende, brig.Gen. Gideon Johnson Pillow, mod højre flanke af Grants hær.Hensigten var at åbne en flugtvej til tilbagetog til Nashville, Tennessee.Grant var væk fra slagmarken i begyndelsen af ​​angrebet, men ankom for at samle sine mænd og angribe.Pillows angreb lykkedes med at åbne ruten, men Floyd mistede nerven og beordrede sine mænd tilbage til fortet.Den følgende morgen undslap Floyd og Pillow med en lille afdeling af tropper og afgav kommandoen til brig.General Simon Bolivar Buckner, som accepterede Grants krav om ubetinget overgivelse senere samme aften.Slaget resulterede i, at stort set hele Kentucky såvel som store dele af Tennessee, inklusive Nashville, faldt under Unionens kontrol.Erobringen åbnede Cumberland-floden, en vigtig vej for invasionen af ​​det sydlige.Det forhøjede Brig.Gen. Ulysses S. Grant fra en obskur og stort set ubevist leder til rang af generalmajor, og gav ham tilnavnet "Ubetinget overgivelse" Grant.