I 1864 fortsatte Lane med at lede en brigade gennem Overland kampagnen og Belejringen af Petersburg. Den 2. april i Slaget ved Cold Harbor, blev han såret i skridtet. I februar og marts 1865 førte han Cadmus M. Wilcox's division. Han fortsatte med at gøre tjeneste under Appomattox kampagnen, hvor han blev frigivet fra Appomattox Court House efter Robert E. Lees overgivelse den 9. april.