После Гетисберга Бирни остался командиром III корпуса. В феврале 1864 года его понизили в должности, сделав командиром дивизии II корпуса, а затем и сам III корпус был расформирован. Бирни принял участие в Оверлендской кампании, хорошо сражался в сражении в Глуши, при Спотсильвейни (где был ранен) и при Колд-Харборе. В июне 1864 временно командовал II корпусом во время болезни Хэнкока (в частности, во время Второго сражения при Петерсберге). 23 июля 1864 года Грант сделал его командиром X корпуса Джеймсской армии. Во время осады Петерсберга он заболел малярией и был отправлен в Филадельфию, где и умер через три месяца. Его похоронили на кладбище Вудландс Семетери.