La Bataille de Chattanooga débuta réellement le , quand Hooker s'empara de Lookout Mountain, l'un des deux promontoires qui dominaient la ville. Le jour suivant, Grant avait prévu un mouvement enveloppant sur la position de Bragg, couvrant le second promontoire, Missionary Ridge. Sherman devait attaquer au nord, Hooker au sud et Thomas au centre. Mais l'attaque de Sherman s'enlisa et Grant ordonna à Thomas de lancer un assaut mineur pour soulager la pression qui s'exerçait contre Sherman. Les troupes de Thomas, portées par l'enthousiasme et désireuses de faire oublier l'humiliation subie à Chickamauga, allèrent plus loin que prévu et emportèrent la crête tenue par les Confédérés. Chattanooga était sauvée. Ce revers, coïncidant avec celui de Longstreet contre Burnside à Knoxville libéra la partie est du Tennessee, politiquement sensible, de la présence confédérée. L'Union disposait désormais d'un couloir d'invasion qui lui ouvrait le chemin d'Atlanta, au cœur de la Confédération. Bragg, que son amitié avec le président confédéré Jefferson Davis avait sauvé après ses défaites de Perryville et de Stones River, fut finalement relevé de son commandement et remplacé par le général Joseph E. Johnston.