Tijdens de maand september en begin oktober werd het Army of the Cumberland versterkt door de troepen van het Army of the Tennessee, onder bevel van majoor-generaal William Tecumseh Sherman, samen met twee korps van het Army of the Potomac onder majoor-generaal Joseph Hooker. Ulysses S. Grant, die nu het algehele commando had over de Unie-troepen in het westen onder de nieuw gecreëerde Militaire Divisie van de Mississippi, verving Rosecrans in het commando met George H. Thomas; Grant had het commando over de gecombineerde Unie-troepen. Tijdens de vroege ochtenduren van 27 oktober veroverden de Unie-troepen Brown's Ferry, waardoor een bevoorradingsroute naar Alabama werd geopend. Een Zuidelijke tegenaanval bij Wauhatchie in de nacht van 28-29 oktober probeerde de veerboot te heroveren, maar mislukte. Bragg stuurde vervolgens op 5 november het korps van Longstreet naar Knoxville en bijna al zijn cavalerie weg, waardoor de kracht van zijn leger werd verminderd; Bragg hoopte dat Grant gedwongen zou worden een deel van zijn eigen kracht af te zetten om het garnizoen van de Unie in de stad te ontlasten. De laatste aanval van de Unie op het Zuidelijke leger begon op 24 november, toen Hooker Lookout Mountain veroverde.
en bedreigde de linkerflank van de Confederatie. De volgende dag viel Sherman de rechterflank van de Confederatie aan op Missionary Ridge, maar raakte in een impasse. Om Sherman te helpen en de Zuidelijke eenheden van rechts te trekken, beval Grant een demonstratie tegen het Zuidelijke centrum. Deze demonstratie van Thomas veranderde in een volwaardige aanval die de Confederatielijn doorbrak. Bragg trok zich terug naar Noord-Georgië en hergroepeerde zich rond Dalton. Zijn verzoek om ontslag werd op 1 december aanvaard. Hardee nam tijdelijk het bevel over het leger, maar weigerde een aanbod of een permanent bevel. In plaats daarvan benoemde Davis Joseph Johnston tot bevelhebber van het leger in december 1863.