Pagkatapos ng kanyang matagumpay na Tullahoma Campaign, muling inayos ni Rosecrans ang opensiba, na naglalayong pilitin ang mga Confederates palabas ng Chattanooga.Noong unang bahagi ng Setyembre, pinagsama-sama ni Rosecrans ang kanyang mga pwersa na nakakalat sa Tennessee at Georgia at pinilit ang hukbo ni Bragg palabas ng Chattanooga, patungo sa timog.Sinundan ito ng mga tropa ng Unyon at sinuntok ito sa Davis's Cross Roads.Desidido si Bragg na sakupin muli ang Chattanooga at nagpasyang makipagkita sa isang bahagi ng hukbo ni Rosecrans, talunin ito, at pagkatapos ay lumipat pabalik sa lungsod.Noong Setyembre 17, nagtungo siya sa hilaga, na nagnanais na salakayin ang nakahiwalay na XXI Corps.Habang nagmamartsa si Bragg sa hilaga noong Setyembre 18, ang kanyang kabalyerya at infantry ay nakipaglaban sa Union cavalry at naka-mount na infantry, na armado ng mga paulit-ulit na riple ni Spencer.Ang dalawang hukbo ay lumaban sa Alexander's Bridge at Reed's Bridge, habang sinubukan ng Confederates na tumawid sa West Chickamauga Creek.Ang labanan ay nagsimula nang marubdob noong umaga ng Setyembre 19. Mahigpit na sinalakay ng mga tauhan ni Bragg ngunit hindi nila masira ang linya ng Union.Kinabukasan, ipinagpatuloy ni Bragg ang kanyang pag-atake.Kinaumagahan, na-misinform si Rosecrans na may gap siya sa kanyang linya.Sa paglipat ng mga yunit upang hawakan ang dapat na puwang, hindi sinasadyang lumikha ang Rosecrans ng isang aktwal na puwang nang direkta sa landas ng isang pag-atake ng walong brigada sa isang makitid na harapan ni Confederate Lt. Gen. James Longstreet, na ang mga corps ay nahiwalay sa Army ng Northern Virginia .Sa nagresultang pagkatalo, ang pag-atake ng Longstreet ay nagdulot ng isang-katlo ng hukbo ng Unyon, kabilang ang Rosecrans mismo, mula sa field.Ang mga unit ng unyon ay kusang nag-rally upang lumikha ng isang depensibong linya sa Horseshoe Ridge ("Snodgrass Hill"), na bumubuo ng isang bagong kanang pakpak para sa linya ni Maj. Gen. George H. Thomas, na umako sa pangkalahatang kumand ng mga natitirang pwersa.Bagaman ang mga Confederates ay naglunsad ng magastos at determinadong pag-atake, si Thomas at ang kanyang mga tauhan ay nagtagal hanggang dapit-hapon.Pagkatapos ay nagretiro ang mga pwersa ng unyon sa Chattanooga habang sinakop ng mga Confederates ang nakapalibot na kaitaasan, na kinubkob ang lungsod.Ang Labanan ng Chickamauga, na nakipaglaban noong Setyembre 19–20, 1863, sa pagitan ng mga pwersa ng Union at Confederate sa American Civil War, ay nagmarka ng pagtatapos ng isang opensiba ng Unyon, ang Chickamauga Campaign, sa timog-silangan ng Tennessee at hilagang-kanlurang Georgia.Ito ang unang pangunahing labanan ng digmaang nakipaglaban sa Georgia, ang pinakamahalagang pagkatalo ng Unyon sa Kanlurang Teatro, at kinasangkutan ang pangalawang pinakamataas na bilang ng mga nasawi pagkatapos ng Labanan sa Gettysburg .