Setelah Kampanye Tullahoma yang sukses, Rosecrans memperbarui serangan, yang bertujuan untuk memaksa Konfederasi keluar dari Chattanooga.Pada awal September, Rosecrans mengkonsolidasikan pasukannya yang tersebar di Tennessee dan Georgia dan memaksa pasukan Bragg keluar dari Chattanooga, menuju ke selatan.Pasukan Union mengikutinya dan menyikatnya di Davis's Cross Roads.Bragg bertekad untuk menduduki kembali Chattanooga dan memutuskan untuk bertemu dengan sebagian dari pasukan Rosecrans, mengalahkannya, dan kemudian kembali ke kota.Pada 17 September dia menuju ke utara, berniat menyerang Korps XXI yang terisolasi.Saat Bragg berbaris ke utara pada tanggal 18 September, kavaleri dan infanterinya bertempur dengan kavaleri Union dan infanteri berkuda, yang dipersenjatai dengan senapan berulang Spencer.Kedua pasukan bertempur di Jembatan Alexander dan Jembatan Reed, saat Konfederasi mencoba menyeberangi Sungai Chickamauga Barat.Pertempuran dimulai dengan sungguh-sungguh pada pagi hari tanggal 19 September. Anak buah Bragg menyerang dengan keras tetapi tidak dapat mematahkan garis Union.Keesokan harinya, Bragg melanjutkan serangannya.Di pagi hari, Rosecrans mendapat informasi yang salah bahwa dia memiliki celah di barisannya.Dalam menggerakkan unit untuk menopang celah yang seharusnya, Rosecrans secara tidak sengaja menciptakan celah yang sebenarnya langsung di jalur serangan delapan brigade di front sempit oleh Konfederasi Letnan Jenderal James Longstreet, yang korpsnya telah terlepas dari Angkatan Darat Virginia Utara. .Dalam kekalahan yang diakibatkannya, serangan Longstreet membuat sepertiga tentara Union, termasuk Rosecrans sendiri, keluar dari lapangan.Unit serikat secara spontan berkumpul untuk membuat garis pertahanan di Horseshoe Ridge ("Bukit Snodgrass"), membentuk sayap kanan baru untuk garis Mayor Jenderal George H. Thomas, yang mengambil alih komando keseluruhan pasukan yang tersisa.Meskipun Konfederasi melancarkan serangan yang mahal dan gigih, Thomas dan anak buahnya bertahan sampai senja.Pasukan serikat kemudian mundur ke Chattanooga sementara Konfederasi menduduki ketinggian sekitarnya, mengepung kota.Pertempuran Chickamauga, yang terjadi pada tanggal 19–20 September 1863, antara pasukan Union dan Konfederasi dalam Perang Saudara Amerika, menandai berakhirnya serangan Union, Kampanye Chickamauga, di tenggara Tennessee dan Georgia barat laut.Itu adalah pertempuran besar pertama dalam perang yang terjadi di Georgia, kekalahan Union yang paling signifikan di Teater Barat, dan melibatkan jumlah korban terbanyak kedua setelah Pertempuran Gettysburg .