1 maja, pułk walczył na
Bitwa pod Port Gibson, gdzie 3 Pułk Piechoty Missouri zaatakował linię Unii, próbując odwrócić odsłoniętą flankę wroga. Jednak oba pułki nie trafiły w linię Unii na flance, a zamiast tego uderzyły w obszar o większym wsparciu. Po ciężkich walkach oba pułki zostały zmuszone do wycofania się. 16 maja, pułk dołączył do dużego ataku w bitwie pod Champion Hill. Nacisk Konfederacji na Champion Hill zdobył dwa ważne elementy pola bitwy, ale posiłki Unii i brak amunicji zmusiły mężczyzn do wycofania się. Po porażce w bitwie o Wielki Most nad Czarną Rzeką 17 maja, pułk wkroczył do obrony Vicksburg w stanie Mississippi. Podczas oblężenia Vicksburga pułk pomógł odeprzeć ataki Unii 19 i 22 maja. 25 czerwca i 1 lipca pułk przeciwstawił się próbom Unii przełamania linii Konfederacji detonując czarny proch pod konfederacyjnymi konstrukcjami obronnymi. Konfederacyjny garnizon w Vicksburg poddał się 4 lipca, a mężczyźni z 5. piechoty Missouri zostali zwolnieni warunkowo. Po wymianie, 5th Missouri Infantry został połączony z 3rd Missouri Infantry, tworząc 3rd i 5th Missouri Infantry Regiment (Consolidated); 5th Missouri Infantry przestało istnieć jako odrębna jednostka.