戦端は9月17日の夜明けに開かれた（午前5時半頃）。北軍ジョセフ・フッカーの第1軍団がヘイガーズタウン・ターンパイクから攻撃を開始した。フッカーの目標は、地元のドイツ人バプテストの一派に属する白漆喰塗りの質素な建物であるダンカー教会のある台地であった。フッカーの軍団は約8,600名であり、ストーンウォール・ジャクソンの指揮する防衛軍7,700名よりわずかに上回るだけで、南軍の強固な防衛陣地を考えればこのように小さな勢力差は打ち消されるものであった。アブナー・ダブルデーの師団がフッカーの右翼に動き、ジェイムズ・リケッツの師団は左翼に動いて東の森に入り、ジョージ・ミードのペンシルベニア予備役師団は中央のやや後方に配置した。ジャクソンの防衛軍はアレクサンダー・ロートンとジョン・R・ジョーンズの師団で構成され、西の森からターンパイクを越えてミラーのトウモロコシ畑の南端まで戦列を布いた。西の森の中には4個旅団が予備部隊としておかれた。北の森から最初の北軍部隊が現れトウモロコシ畑に入ると、砲撃戦が始まった。南軍の砲火は、西にJ・E・B・スチュアートの騎馬砲兵大隊、南にダンカー教会から道路を隔てた高台にスティーブン・D・リー大佐の4個大隊からのものであった。北軍の反撃は北の森の背後の尾根にいる9個大隊とアンティタム・クリークの東2マイル (3 km)にある20ポンド・パロット・ライフル砲4個大隊からのものであった。この砲撃戦で両軍に甚大な損失を生じさせ、リー大佐をして「大砲の地獄」と言わせた。フッカーはトウモロコシ畑に隠れている南軍の銃剣の閃きを目に留め、歩兵の前進を止めさせて砲兵4個大隊を呼び寄せ、畑を覆っている南軍歩兵の頭上に砲弾の雨を降らせた。両軍からの砲弾やライフル銃弾が草刈り釜のように機能し、トウモロコシの茎も兵士も同じように薙ぎ倒した。ミード指揮下にあるトルーマン・セイモア准将の第1ペンシルベニア旅団が東の森を抜けて前進し、ジェイムズ・ウォーカー大佐のアラバマ、ジョージアおよびノースカロライナ混成旅団と銃火を交わした。ウォーカーの部隊がリーの砲火にも助けられてセイモア隊を交替させると、リケッツの師団がトウモロコシ畑に入り、同じように砲火に引き裂かれた。アブラム・デュリー准将の旅団が前進してマーセラス・ダグラスのジョージア旅団からの一斉射撃を浴びた。250ヤード (225 m)の射程からの猛烈な砲火に曝され、援軍もないままに前進もならず、デュリーは退却を命令した。デュリーが期待していた援軍、ジョージ・L・ハートサッフ准将とウィリアム・A・クリスチャン大佐の旅団は現場に到着するまえに困難さを味わっていた。ハートサッフは砲弾で負傷し、クリスチャンは馬を降りて恐怖のあまり後方に逃げていた。その兵士達が再集結してトウモロコシ畑に入ると、前の部隊と同じように砲火や歩兵の銃火に曝された。北軍の数の優位が物を言うようになると、ハリー・ヘイズのルイジアナ・"タイガー"旅団が戦闘に入り、北軍兵を東の森に退却させた。第12マサチューセッツ歩兵連隊が受けた損耗率は67%となり、この日のどの部隊よりも損耗率が高かった。タイガー旅団は、北軍が3インチ・オードナンス・ライフル砲大隊を連れてきて大砲をトウモロコシ畑に直接運び入れ、至近距離からの発砲で500名居た旅団兵の323名を倒すことで、結局打ち破られた。トウモロコシ畑が流血のままに膠着状態となる一方で、西方で数百ヤード前進した北軍は戦果を挙げていた。ダブルデー師団の内のジョン・ギボン准将第4旅団（その後鉄の旅団と命名された）がターンパイクを前進し、ジャクソンの部隊を脇へ押しやった。スタークの旅団から1,150名の兵士が突撃を掛け、30ヤード (27 m)の至近距離から間断無い猛火を浴びせることで、鉄の旅団の動きが止められた。南軍の旅団は鉄の旅団からの激しい反撃に遭って撤退し、スタークは致命傷を負った。ダンカー教会に向けた北軍の前進が再開され、ジャクソンの防衛線との距離が縮まり、ジャクソン軍はほとんど崩壊しそうになった。損失は法外に大きくなったが、フッカー軍団は着実に前進していた。南軍の補強部隊が午前7時過ぎに到着した。マクローズとリチャード・H・アンダーソンの師団がハーパーズフェリーから夜通し行軍して到着した。7時15分頃、リー将軍はジョージ・T・アンダーソンのジョージア旅団を右翼からジャクソン軍の救援に動かした。午前7時、フッドの2,300名からなる師団が西の森を通って前進し、北軍を再びトウモロコシ畑から追い出した。テキサス人の部隊は毎日摂ってきた最初の熱い朝食を妨げられてその予備隊の位置から呼び出されたので、特別の獰猛さで攻撃した。彼らには、トウモロコシ畑の南東ムンマ農園から到着したD・H・ヒル師団の3個旅団、およびJ・E・B・スチュアートの騎馬砲兵隊を支援していたニコデマス農園から西の森を抜けて押しだしたジュバル・アーリーの旅団の支援を受けた。しかし、フッドの部隊は攻撃の矢面に立ってしまい、60%が失われるという高価な代償を払ったが、防衛線の崩壊を防ぐことができ、第1軍団を撃退した。フッドは、仲間の士官にフッドの師団は何処にいると尋ねられたとき、「戦場で死んでいる」と答えた。フッカーの部隊は大きな損失を被ったうえにその目的も達していなかった。2時間が経過し、2,500名の損失を受けたあとで、スタートの地点に戻った。トウモロコシ畑は奥行き250ヤード (225 m)、幅400ヤード (360 m)あったが、筆舌に尽くしがたい破壊の現場となった。この朝だけで少なくとも15回は支配者が変わったと推計されている。フッカーはマンスフィールド第12軍団の7,200名の支援を要求した。マンスフィールド軍団の半数は新兵であり、マンスフィールド自身も経験が少なく、ほんの2日前に指揮を執っただけだった。彼は40年間の古参兵ではあったが、戦闘で大規模な部隊を率いて戦ったことが無かった。戦火に曝されたときに兵士達が逃走したりしないかを心配して、「縦列中隊、密集隊形」と呼ばれる1個連隊が通常の2列の代わりに10列になって進む一団になった隊形を取らせて行軍した。この部隊が東の森に入ると、格好の大砲の目標になり、「納屋とほとんど同じくらいの標的」になった。マンスフィールド自身も狙撃兵の弾で倒され、その日遅くに死んだ。アルフェウス・ウィリアムズ准将が第12軍団を一時的に指揮した。マンスフィールドの下の第1師団の新兵は、D・H・ヒルのコルキットとマクレーが指揮する師団で補強されたフッドの戦列に対して一歩も進めなかった。しかし、ジョージ・シアーズ・グリーンが指揮する第12軍団の第2師団がマクレーの部隊を突破し、マクレーのの部隊は側面攻撃の罠に嵌ろうとしているとの錯覚に囚われて逃亡した。戦列に穴が開いたことで、数的に劣っていたフッドの部隊は、その日の戦いを始めた西の森での再編成を強いられた。グリーン隊は、フッカーの当初の目標であったダンカー教会に到達でき、スティーブン・リーの砲兵隊を追い出した。北軍はターンパイク東側の領域の大半を確保した。フッカーはその第1軍団で散開していた残兵を集めて攻撃を続けようとしたが、南軍の狙撃兵が将軍の人目に付きやすい白馬に狙いを定めて放った弾がフッカーの足を貫通した。第1軍団の指揮はフッカーの部下の中では古参であるジェイムズ・リケットも負傷していたので、ミード将軍に任された。しかし、フッカーが戦場を離れると、第1および第12軍団の兵士を寄せ集める権限を持った将軍がいなくなった。グリーンの部隊は西の森からの激しい砲火に遭い、ダンカー教会から撤退した。南軍の左翼に回り、マンスフィールド軍団に掛かる圧力を解放するために、サムナーの第2軍団は午前7時20分に2個師団を戦闘に入らせる命令を受けた。セジウィックの5,400名からなる師団は初めてアンティタム・クリークを渡り、左翼に回りこんで南軍を南のアンブローズ・バーンサイドの第9軍団に立ち向かわせるべく、東の森に入った。しかしこの作戦はうまく運べなかった。この師団はウィリアム・H・フレンチの師団とはぐれてしまい、午前9時にこの師団に同道していたサムナーが、3個旅団を3列の長い横隊で兵士が隣り合い、わずか50ないし70ヤード（45ないし63 m）という距離にあるという、異常な隊形で攻撃を掛けさせた。この部隊はまず南軍の大砲に攻撃され、続いて3方のアーリー、ウォーカーおよびマクローの師団から攻撃を浴び、半時間も経たないうちにセジウィック隊は列を乱してスタート地点に退却させられ、その損失は2,200名以上となった。サムナーは、多くの歴史家から、その「向こう見ずな」攻撃、第1および第12軍団本部との協調の欠如、セジウィック隊に付いていてフレンチ師団に対する指揮を失ったこと、攻撃開始前に適切な偵察を怠ったこと、および異常な戦闘隊形を採ったことで南軍の反撃により効果的に側面を衝かれたことで非難された。しかし、歴史家M・V・アームストロングの最近の学説は、サムナーが適切な偵察を行ったこと、彼が行った攻撃の決断は彼に与えられた情報から正当化されることを結論づけた。午前中の最後の戦闘は10時頃、第12軍団の2個連隊が前進し、南軍の右翼から到着したばかりのジョン・G・ウォーカーの師団に遮られただけに終わった。この部隊は西の森のトウモロコシ畑の間の地域で戦ったが、間もなくウォーカー隊はグリーン師団の2個旅団によって後退させられ、北軍は西の森にいくらかの地域を確保した。午前中の戦闘は両軍合わせて13,000名という損失を出し、この中には北軍の2人の指揮官も含まれていた。