Lee otti osaa kenraaliluutnantti Jubal Earlyn sotaretkelle kenraalimajuri Philip Sheridania vastaan Shenandoahin laaksossa ja kolmannessa Winchesterin taistelussa (19. syyskuuta 1864) kolme hevosta ammuttiin hänen altaan, ja hän haavoittui vakavasti. Kun kenraali Hampton lähetettiin auttamaan kenraali Joseph E. Johnstonia Pohjois-Carolinaan, Fitzhugh Lee sai kaikkien Robert E. Leen ratsuväenjoukkojen ylipäällikkyyden 29. maaliskuuta 1865, mutta antautuminen Appomattoxissa seurasi nopeasti. Fitzhugh Lee itse johti konfederaation viimeistä hyökkäystä 9. huhtikuuta sinä vuonna Farmvillessä Virginiassa.