ग्रांट द्वारा जेम्स को पार करने से रिचमंड पर सीधे ड्राइव करने के प्रयास की उनकी मूल रणनीति बदल गई और पीटर्सबर्ग की घेराबंदी हो गई।जब ली को पता चला कि ग्रांट ने जेम्स को पार कर लिया है, तो उसके सबसे बुरे डर का एहसास होने वाला था - कि उसे कॉन्फेडरेट राजधानी की रक्षा के लिए घेराबंदी करने के लिए मजबूर किया जाएगा।पीटर्सबर्ग, 18,000 की आबादी वाला एक समृद्ध शहर, रिचमंड के लिए एक आपूर्ति केंद्र था, राजधानी के ठीक दक्षिण में इसकी रणनीतिक स्थिति, एपोमैटॉक्स नदी पर इसकी साइट जो जेम्स नदी तक नौगम्य पहुंच प्रदान करती थी, और एक प्रमुख चौराहे और जंक्शन के रूप में इसकी भूमिका थी। पांच रेलमार्ग.चूँकि रिचमंड सहित पूरे क्षेत्र के लिए पीटर्सबर्ग मुख्य आपूर्ति आधार और रेल डिपो था, इसलिए यूनियन बलों द्वारा पीटर्सबर्ग पर कब्ज़ा करने से ली के लिए कॉन्फेडरेट राजधानी की रक्षा जारी रखना असंभव हो जाएगा।यह ग्रांट के ओवरलैंड अभियान की रणनीति में बदलाव का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें खुले में ली की सेना का सामना करना और उसे हराना प्राथमिक लक्ष्य था।अब, ग्रांट ने एक भौगोलिक और राजनीतिक लक्ष्य चुना और जानता था कि उसके बेहतर संसाधन ली को वहां घेर सकते हैं, उसे दबा सकते हैं, और या तो उसे समर्पण के लिए भूखा रख सकते हैं या उसे निर्णायक लड़ाई के लिए लालच दे सकते हैं।ली ने पहले माना कि ग्रांट का मुख्य लक्ष्य रिचमंड था और पीटर्सबर्ग की घेराबंदी शुरू होने पर जनरल पीजीटी ब्योरगार्ड के तहत केवल न्यूनतम सैनिकों को पीटर्सबर्ग की रक्षा के लिए समर्पित किया।पीटर्सबर्ग की घेराबंदी में नौ महीने का खाई युद्ध शामिल था जिसमें लेफ्टिनेंट जनरल यूलिसिस एस ग्रांट की कमान में केंद्रीय बलों ने पीटर्सबर्ग पर असफल हमला किया और फिर खाई लाइनों का निर्माण किया जो अंततः रिचमंड के पूर्वी बाहरी इलाके से 30 मील (48 किमी) तक फैली हुई थी, वर्जीनिया, पीटर्सबर्ग के पूर्वी और दक्षिणी बाहरी इलाके तक।कॉन्फेडरेट जनरल रॉबर्ट ई. ली की सेना और कॉन्फेडरेट राजधानी रिचमंड की आपूर्ति के लिए पीटर्सबर्ग महत्वपूर्ण था।रिचमंड और पीटर्सबर्ग रेलमार्ग को काटने के प्रयासों में कई छापे मारे गए और लड़ाइयाँ लड़ी गईं।इनमें से कई लड़ाइयों के कारण खाई रेखाएं लंबी हो गईं।ली अंततः दबाव में आ गए और अप्रैल 1865 में दोनों शहरों को छोड़ दिया, जिसके कारण उन्हें पीछे हटना पड़ा और एपोमैटॉक्स कोर्ट हाउस में आत्मसमर्पण करना पड़ा।पीटर्सबर्ग की घेराबंदी ने खाई युद्ध का पूर्वाभास दिया जो प्रथम विश्व युद्ध में आम था, जिसने इसे सैन्य इतिहास में एक प्रमुख स्थान दिलाया।इसमें युद्ध में अफ़्रीकी-अमेरिकी सैनिकों का सबसे बड़ा जमावड़ा भी शामिल था, जिन्हें क्रेटर और चैफिन्स फ़ार्म की लड़ाई जैसे युद्धों में भारी हताहतों का सामना करना पड़ा था।