Am 31. Mai, als Grants Armee erneut die rechte Flanke von Lees Armee umrundete, eroberte die Kavallerie der Union die Kreuzung von Old Cold Harbor, etwa 10 Meilen nordöstlich der konföderierten Hauptstadt Richmond, Virginia, und hielt sie bis zur Unionsinfanterie gegen Angriffe der Konföderierten angekommen.Sowohl Grant als auch Lee, deren Armeen im Überlandfeldzug enorme Verluste erlitten hatten, erhielten Verstärkung.Am Abend des 1. Juni trafen das VI. Korps und das XVIII. Korps der Union ein und griffen mit einigem Erfolg die Werke der Konföderierten westlich der Kreuzung an.Am 2. Juni traf der Rest beider Armeen ein und die Konföderierten bauten eine aufwändige Reihe von Befestigungsanlagen mit einer Länge von 7 Meilen.Im Morgengrauen des 3. Juni griffen drei Unionskorps die Werke der Konföderierten am südlichen Ende der Linie an und konnten unter schweren Verlusten leicht zurückgeschlagen werden.Versuche, das nördliche Ende der Linie anzugreifen und die Angriffe auf das südliche Ende fortzusetzen, blieben erfolglos.Die Schlacht löste in den Nordstaaten einen Anstieg der Antikriegsstimmung aus.Grant wurde wegen seiner schlechten Entscheidungen als „fummeliger Schlächter“ bekannt.Es senkte auch die Moral seiner verbleibenden Truppen.Aber der Feldzug hatte Grants Zweck erfüllt – so unklug wie sein Angriff auf Cold Harbor auch war, Lee hatte die Initiative verloren und war gezwungen, seine Aufmerksamkeit der Verteidigung von Richmond und Petersburg zu widmen.Grant sagte über die Schlacht in seinen persönlichen Memoiren : „Ich habe es immer bereut, dass der letzte Angriff auf Cold Harbor jemals durchgeführt wurde. ... Es wurde keinerlei Vorteil erzielt, um den schweren Verlust, den wir erlitten haben, auszugleichen.“Die Armeen standen sich auf diesen Linien gegenüber, bis Grant in der Nacht des 12. Juni erneut an seiner linken Flanke vorrückte und zum James River marschierte.In der letzten Phase verschanzte Lee seine Armee im belagerten Petersburg, bevor er sich schließlich nach Westen über Virginia zurückzog.