Williamsonas atsigavo laiku, kad galėtų dalyvauti Viksburgo kampanijoje ir vėlesniame Viksburgo apsupoje. Po miesto žlugimo jis perėmė 3-osios brigados, 1-osios divizijos, XV korpuso komandą iki 1863 m. rugsėjo mėn., tada vadovavo 2-osios brigados, 1-osios divizijos, XV korpuso Čatanuogos mūšyje. Williamson divizija, kuriai vadovavo Peter J. Osterhaus, buvo laikinai prijungta prie Joseph Hooker pajėgų ir dalyvavo
Lookout kalno mūšis. Divizija buvo grąžinta į Tenesio armiją, o Williamsonas vadovavo 2 brigadai per Atlanta kampaniją. Džonsboro mūšyje jis buvo sužeistas rankoje. 1864 m. gruodžio 19 d. jis buvo paaukštintas į JAV savanorių brigados generalą, 1865 m. sausio 13 d. - į brigados generalą, o 1865 m. kovo 13 d. - į savanorių generalą. 1865 m. vasarą jis trumpai vadovavo Sent Luiso rajonui ir 1865 m. rugpjūčio 24 d. buvo išbrauktas iš savanorių tarnybos, bet buvo inspektavimo kelionėje po armijos postus Vakaruose ir nežinojo, kol negrįžo 1865 m. spalio mėn.