L'hiver s'installant, le gouvernement de l'Union décida de remplacer Buell par Rosecrans. Ce dernier, après avoir ravitaillé son armée et l'avoir remise en état à Nashville, se porta contre Bragg à Murfreesboro juste avant Noël. Lors de la Bataille de la Stones River, le , Bragg lança un assaut puissant qui surprit Rosecrans, acculant les forces de l'Union dans un périmètre restreint limité par le cours du Tennessee. Mais les assauts successifs du furent repoussés vigoureusement, forçant Bragg et les Confédérés à se retirer vers le sud-ouest jusqu'à Tullahoma (Tennessee).