北軍は指揮官がユリシーズ・グラント少将となり、補強もされて、11月24日南軍をルックアウト山の地の利を得た陣地から追い出し（雲の上の戦いとして有名）、翌日にはミッショナリー・リッジから排除することで包囲を破った。ミッショナリー・リッジでの第三次チャタヌーガの戦いの結果、南軍はかろうじて全軍の崩壊を免れる程度まで潰走し、ジョージア州に撤退した。チャタヌーガの陣地を失ったことの一端は、大砲を誤った場所に据えたことがある。このとき軍事的な頂点に大砲を据える代わりに、実際の尾根の頂点に据えていたので、近付く歩兵隊が遮蔽される場所を作ってしまった。ブラッグはデイヴィスの助言に従い、ノックスビルにいる北軍アンブローズ・バーンサイド少将の部隊を包囲するために、ロングストリート中将とその師団およびサイモン・バックナーとその師団を派遣していた。この移動をロングストリートは喜んで受け、ブラッグはロングストリートがバーンサイドの動きを封じてグラントの応援には来られないと信じていた。チャタヌーガでの南軍崩壊直後に、デイヴィスはブラッグの辞意を承認し、アトランタ方面作戦でシャーマンと対抗する軍隊を率いていたジョセフ・ジョンストンを後任とした。