Grantas planavo, kad Shermano Tenesio armija, padedama Kemberlando armijos, užpuls šiaurinį Misionierių kalvos kraštą, ruošiantis jį nukreipti į dešinį priešo flanką. Lapkričio 23 d. generolas majorius Džordžas Henris Tomas nustebino priešą atviroje dienos šviesoje, išplėtė Sąjungos linijas ir užėmė Čatanuogos ir kalvos tarpą. Kitą dieną Šermanui nepavyko pasiekti misijos - patekti į Misionierių kalvos viršūnę, kuri buvo raktas į Granto mūšio planą. Hookerio pajėgos užėmė Lookout kalną.
Naudodamas išradingą manevrą, kad aplenktų priešą, netikėtai sėkmingai. 25 d. Grantas įsakė generolui majorui George'ui Henry'ui Thomas'ui (Džordžui Henriui Tomas'ui) žengti į šautuvų duobes prie misionieriško kalno, kad padėtų Sherman'ui, nes Sherman'o armijai nepavyko užimti misionieriško kalno iš šiaurės rytų. Keturios Kemberlando armijos divizijos, kurių vidurinė divizija vadovaujama generolo majoro Philipo Sheridano ir brigados generolo Thomaso J. Woodo, išvarė konfederatų karius iš bazės šautuvų duobų ir, nepaisant įsakymų, tęsė puolimą iki 45 laipsnių nuolydžio ir užėmė konfederatų įtvirtinimus palei kalną, priverčiant skubiai atsitraukti. Nusprendžiantis mūšis suteikė sąjungininkams Tenesio kontrolę ir atvėrė Gruziją, Konfederacijos pagrindinę teritoriją, Sąjungos invazijai. Grantui buvo dovanojamas milžiniškas grynaveislis arklys "Cincinnati", kurį dėkingai gerbėjas iš Sent Luiso.