De eerste grote slag van het leger met de nieuwe naam was de Slag bij Stones River die plaatsvond tussen 31 december 1862 en 2 januari 1863. Na de slag werd het XIV Corps hervormd. De verschillende vleugels binnen het korps werden zelf korpsen. Het centrum werd nu het XIV Corps. De rechtervleugel werd het XX Corps en de linkervleugel werd het XXI Corps. Rosecrans bleef bevelhebber van het leger. Daarna voerde hij zijn leger aan tijdens de Tullahomaveldtocht in juli 1863 en de Slag bij Chickamauga in september van hetzelfde jaar. In het najaar van 1863 werd zijn leger belegerd in Chattanooga. Generaal-majoor Ulysses S. Grant arriveerde in Chattanooga. Hij bracht het Army of the Tennessee en versterkingen van het Army of the Potomac met zich mee. Rosecrans was een populaire en gerespecteerde bevelhebber geweest onder de soldaten. Omdat hij een nederlaag had geleden bij Chickamauga en er niet in geslaagd was om het beleg te doorbreken, verving Grant hem op 28 oktober 1863 door George H. Thomas.