Onnistuneen Tullahoma-kampanjansa jälkeen Rosecrans uusi hyökkäyksen tavoitteenaan pakottaa konfederaatit pois Chattanoogasta.Syyskuun alussa Rosecrans yhdisti Tennesseessä ja Georgiassa hajallaan olevia joukkojaan ja pakotti Braggin armeijan pois Chattanoogasta kohti etelää.Unionin joukot seurasivat sitä ja harjasivat sillä Davis's Cross Roadsilla.Bragg päätti miehittää Chattanoogan uudelleen ja päätti tavata osan Rosecransin armeijasta, kukistaa sen ja muuttaa sitten takaisin kaupunkiin.Syyskuun 17. päivänä hän suuntasi pohjoiseen aikoen hyökätä eristettyyn XXI-joukkoon.Kun Bragg marssi pohjoiseen 18. syyskuuta, hänen ratsuväkensä ja jalkaväkensä taistelivat Unionin ratsuväen ja ratsujalkaväen kanssa, jotka oli aseistettu Spencerin toistuvilla kivääreillä.Molemmat armeijat taistelivat Aleksanterin sillalla ja Reed's Bridgellä, kun konfederaatiot yrittivät ylittää West Chickamauga Creekin.Taistelut alkoivat tosissaan aamulla 19. syyskuuta. Braggin miehet hyökkäsivät voimakkaasti, mutta eivät kyenneet rikkomaan unionin linjaa.Seuraavana päivänä Bragg jatkoi hyökkäystään.Myöhään aamulla Rosecrans sai väärän tiedon, että hänen linjassaan oli aukko.Liikkuessaan yksiköitä rantaakseen oletettua aukkoa Rosecrans loi vahingossa todellisen aukon suoraan kahdeksan prikaatin hyökkäyksen tielle kapealla rintamalla konfederaation kenraaliluutnantti James Longstreetin, jonka joukko oli irrotettu Pohjois-Virginian armeijasta. .Tuloksena syntyneessä iskussa Longstreetin hyökkäys ajoi kentältä kolmanneksen Unionin armeijasta, mukaan lukien Rosecransin.Unionin yksiköt kokoontuivat spontaanisti luodakseen puolustuslinjan Horseshoe Ridgelle ("Snodgrass Hill") ja muodostivat uuden oikean siiven kenraalimajuri George H. Thomasin linjalle, joka otti jäljelle jääneiden joukkojen yleiskomennon.Vaikka konfederaatit aloittivat kalliita ja määrätietoisia hyökkäyksiä, Thomas ja hänen miehensä kestivät iltahämärään asti.Unionin joukot vetäytyivät sitten Chattanoogaan, kun konfederaatit miehittivät ympäröivät korkeudet ja piirittivät kaupunkia.Chickamaugan taistelu, joka käytiin 19.–20. syyskuuta 1863 unionin ja konfederaation joukkojen välillä Yhdysvaltain sisällissodassa, merkitsi unionin hyökkäyksen, Chickamauga-kampanjan, loppua Tennesseen kaakkoisosassa ja Luoteis-Georgiassa.Se oli Georgiassa käydyn sodan ensimmäinen suuri taistelu, unionin merkittävin tappio läntisessä teatterissa, ja siihen liittyi toiseksi eniten uhreja Gettysburgin taistelun jälkeen.