Aínda que Mulholland afirmou máis tarde que na Batalla de Gettysburg o 2 de xullo de 1863 tomou persoalmente o mando da 140a Infantería de Pensilvania e a levou á acción, este feito non se menciona nin no seu propio informe oficial da batalla, nin no do tenente coronel que comandaba a 140a. Cando o 116o volveu a ter forza total a comezos de 1864, foi ascendido a coronel. Foi ferido por segunda vez na Batalla do Deserto, o 5 de maio de 1864. No río Po foi ferido por terceira vez, pero permaneceu no hospital só dez días. Retomando o seu mando, foi ferido de novo na batalla de Totopotomoy Creek.
- Non. Recuperou rapidamente e comandou a súa brigada en todas as accións ao redor de Petersburgo, destacándose particularmente ao tomar un forte na Boydton Plank Road. Mulholland foi retirado do servizo voluntario o 3 de xuño de 1865.