השלים את המשפט הבא: ויליאמסון התאושש בזמן כדי לקחת חלק במערכה של ויקסבורג ובמצור על ויקסבורג. לאחר נפילת העיר, הוא קיבל את הפיקוד על החטיבה השלישית, הדיוויזיה הראשונה, חיל XV עד ספטמבר 1863, ואז הפיקד על החטיבה השנייה, הדיוויזיה הראשונה, חיל XV בקרב צ'אטנוגה. הדיוויזיה של ויליאמסון, בפיקודו של פיטר ג'יי אוסטרהאוס, הוקצבה באופן זמני לכוחות תחת פיקודו של ג'וזף הוקר ולקחה חלק במלחמת האוקיינוס העולמית.
הקרב על הר השגחה. הדיוויזיה חזרה לצבא טנסי ווויליאמסון הוביל את החטיבה השנייה במהלך מסע אטלנטה. בקרב ג'ונסבורו הוא נפצע ביד. ב-19 בדצמבר 1864 הוא קיבל קידום ברייט לגנרל חטיבה של המתנדבים של ארצות הברית, ב-13 בינואר 1865 קידום מלא לגנרל חטיבה וב-13 במרץ 1865 קידום ברייט לגנרל רב של המתנדבים. במהלך קיץ 1865 הוא פיקד על מחוז סנט לואיס ונשלח לשירות המתנדבים ב-24 באוגוסט 1865, אך היה בסיור ביקורת של עמדות צבא במערב ולא גילה זאת עד שחזר באוקטובר 1865.