Ondertussen trok Rosecrans' Army of the Cumberland zich terug naar Chattanooga na Chickamauga. Bragg achtervolgde hen en legde de stad onmiddellijk onder beleg. Op 17 oktober werd Rosecrans, die gedemoraliseerd was, van het bevel ontheven en vervangen door generaal-majoor George H. Thomas. Hoewel Chattanooga niet volledig omsingeld was, was Thomas' bevoorradingslijn erg dun. Grant zelf arriveerde op 23 oktober in de stad en breidde de zwakke bevoorradingslijn uit. Nadat generaal-majoor William T. Sherman met versterkingen arriveerde, gingen de troepen van de Unie het offensief aan. Een overwinning van de Unie bij de Slag bij Lookout Mountain
brak een deel van Bragg's lijn op 23 november. Twee dagen later viel Thomas de Confederatielijn aan bij Missionary Ridge. In de daaropvolgende Slag bij Missionary Ridge werden de verdedigers van de Confederatie volledig overrompeld en werd de belegering verbroken. Bledsoe's Battery zag zware actie bij Missionary Ridge, met minimaal twee slachtoffers; alle vier de kanonnen van de batterij werden gevangen genomen.