Nell'estate del 1863 Lee intraprese una nuova invasione del Nord nella speranza che una vittoria del Sud avrebbe obbligato il Nord a riconoscere l'indipendenza della Confederazione. Il suo tentativo di sconfiggere le forze unioniste al comando di George G. Meade a Gettysburg, in Pennsylvania, tuttavia fallì. I suoi subordinati non attaccarono con il piglio aggressivo che Lee si aspettava. La cavalleria di J.E.B. Stuart era lontano dal luogo degli scontri e la decisione di Lee di lanciare un massiccio attacco contro il centro delle linee dell'Unione — la disastrosa Carica di Pickett — si concluse con pesanti perdite. Lee fu costretto a ritirarsi ancora ma, come dopo Antietam, non fu inseguito con determinazione. In seguito alla sua sconfitta a Gettysburg, Lee inviò una lettera di dimissioni al Presidente confederato Jefferson Davis l'8 agosto 1863, ma Davis respinse la richiesta di Lee.