Дана 31. маја, када је Грантова војска поново замахнула око десног бока Лијеве војске, коњица Уније заузела је раскрсницу Олд Цолд Харбор, око 10 миља североисточно од главног града Конфедерације Ричмонда, Вирџинија, држећи га од напада Конфедерације све док пешадија Уније стигао.И Грант и Ли, чије су армије претрпеле огромне губитке у Оверланд кампањи, добили су појачање.Увече 1. јуна, ВИ корпус Уније и КСВИИИ корпус стигли су и са извесним успехом напали конфедеративне радове западно од раскрснице.Дана 2. јуна, остатак обе војске је стигао и Конфедерати су изградили разрађен низ утврђења дужине 7 миља.У зору 3. јуна, три корпуса Уније напала су радове Конфедерације на јужном крају линије и лако су одбијена уз велике губитке.Покушаји да се нападне северни крај линије и да се наставе напади на јужни су били неуспешни.Битка је изазвала пораст антиратног расположења у северним државама.Грант је због својих лоших одлука постао познат као "петљави месар".То је такође снизило морал његових преосталих трупа.Али кампања је послужила Грантовој сврси – колико год да је био непромишљен његов напад на Цолд Харбор, Ли је изгубио иницијативу и био је приморан да своју пажњу посвети одбрани Ричмонда и Петербурга.Грант је рекао о бици у својим Личним мемоарима : „Увек сам жалио што је последњи напад на Цолд Харбор икада извршен... Без обзира на предност која је добијена да се надокнади тежак губитак који смо претрпели“.Војске су се супротстављале једна другој на овим линијама све до ноћи 12. јуна, када је Грант поново напредовао својим левим боком, марширајући до реке Џејмс.У последњој фази, Ли је учврстио своју војску у опкољеном Петербургу пре него што се коначно повукао на запад преко Вирџиније.