フッドはマクファーソンのテネシー軍を攻撃することに決めた。夜の間にアトランタの外郭線から内側の防御線まで主力を退かせ、シャーマン軍を誘き寄せた。その間にハーディ軍団を15マイル (24 km)迂回行軍させ、市の東で防御の無い北軍左翼と後衛を衝かせようとした。ジョセフ・ウィーラーの騎兵隊は遥か遠くでシャーマン軍の供給線を襲い、ベンジャミン・F・チーザム将軍の軍団は北軍の正面を攻撃することとされた。しかし、フッドは行軍に必要な時間を計算違いしており、ハーディ軍団は午後まで攻撃を始められなかった。フッドはその間シャーマン軍を翻弄していたが、マクファーソンがその左翼を心配になり、その予備隊であるグレンビル・ドッジの第16軍団をそこに派遣した。フッド軍の2個師団がこの予備隊に遭遇し撃退された。南軍の北軍後衛への攻撃は阻止されたが、左翼への回り込みを始めた。同じ頃、ある南軍の兵士が馬で戦闘を視察するために乗り出していたマクファーソンを射殺した。決死の攻撃が続いたが、北軍は持ち堪えた。午後4時頃、チーザムの軍団が北軍の前線を突破したが、シャーマンの作戦本部近くにあった大砲の集中砲火で突撃が止まった。続いてローガンの第15軍団が反撃を行い、北軍の戦線を修復した。北軍は持ち堪え、フッド軍は大きな損失を出した。
ジョンストン軍はアトランタの北約3マイル (5 km)のピーチツリー・クリークの南に退いた。シャーマンは自軍を3隊に分け、トーマスのカンバーランド軍を北から移動させてアトランタ襲撃に向かった。ジョンストンはトーマス隊を攻撃することにしたが、アメリカ連合国大統領ジェファーソン・デイヴィスはジョンストンを指揮官から解任し、フッドをその位置に就かせた。フッドはトーマス隊がピーチツリー・クリークを渡った後でこれを攻撃した。様々な場所で北軍の部隊を圧倒するような決死の攻撃が行われたが、最終的に北軍が持ち堪え、南軍が後退した。
この戦闘は、方面作戦におけるシャーマンの方針だった正面攻撃を避け敵の左翼に回りこむというものの唯一の例外だった。シャーマンはジョンストンがケネソー山に布いた前線が非常に薄く延びていると確信し、側面への陽動攻撃と共に正面攻撃を行うことに決めた。6月27日朝、シャーマンは砲撃を行った後で部隊を前進させた。当初、バーントヒッコリー道路の南の前哨を追い落とす勢いだったが、壕に入った敵を攻撃することは効果が薄かった。戦闘は正午までに終わり、シャーマン軍は大きな損失を受けた。
ケネソー山に跨り南に伸びる南軍の塹壕線と向かい合ったシャーマンはその前面は固定させ、右翼を伸ばして南軍側面を包み込ませ鉄道に脅威を与えた。ジョンストンは6月22日にジョン・ベル・フッドの軍団を左翼から右翼に動かすことで反応した。フッドはマウントザイアン教会の新しい陣地に到着すると、独自で攻撃することを決めた。フッドの意図に気付いた北軍のスコフィールドとジョセフ・フッカーの各将軍は塹壕に入った。北軍の砲撃と湿地の多い地形のためにフッドの攻撃は挫折させられ、多くの損失を出して後退した。ここで勝利したものの、シャーマンの包み込み作戦は束の間のことで失敗した。
シャーマンは6月9日にマリエッタ地域でジョンストン軍が塹壕線を布いているのを発見すると、北軍の前線を展開させて南軍を囲むようにし、南軍をいくらか後退させて新しい陣地に退かせた。6月14日、敵状視察に出ていた南軍のレオニダス・ポーク中将が砲弾に当たって戦死した。6月18日から19日、ジョンストンは包囲されることを怖れ、以前に選んでいたケネソー山に跨る新しい陣地に自軍を動かし、マリエッタの西まで弧状の塹壕線を布き、その供給線であるウェスタン・アンド・アトランティック鉄道を守った。シャーマンはこの陣地に幾らかの攻撃を行ったが成功せず、最終的にその前線を右方に伸ばすことで、7月2日から3日にかけてジョンストン軍にマリエッタ地域からの撤退を強いた。
ニューホープ教会での敗北後、シャーマンはハワードにジョンストン軍の露出していると見える右翼への攻撃を命じた。南軍は攻撃に備えており、支援部隊が現れなかったために北軍の攻撃は作戦通りに進まなかった。南軍は大きな損失を出させて撃退した。
ピュージェット・サウンド海軍工廠でオーバーホール後、西海岸沿いで訓練を行い、キティホークは1965年10月19日にサンディエゴを出航、ハワイを経由してフィリピンのスービック海軍基地に向かった。同所で戦闘準備を行った後ベトナムの沖合へ向かう。1965年11月26日から1966年5月14日にかけて艦載機部隊は悪天候と激しい抵抗にもかかわらず、北ベトナムの軍事目標に対する攻撃を行い、キティホークは作戦活動を維持するための勇敢な精神、勇気、専門意識および献身的意識を示したとして海軍殊勲部隊章を受章した。キティホークは1966年6月にサンディエゴに帰還し11月4日までオーバーホールと訓練に従事した。その後再び東アジア海域に展開し、11月19日に横須賀に到着、コンステレーションと交代して第77任務部隊指揮官デヴィッド・C・リチャードソン少将の旗艦となる。11月26日に横須賀を出航しスービック湾を経由してヤンキー・ステーションに到着、12月5日に艦載機部隊は北ベトナムに対し昼夜の境無く作戦活動を開始した。この時期キティホークにはウィリアム・ランドルフ・ハースト・ジュニア、ボブ・コンシダイン、ビリー・グラハム、ジョン・スタインベックといった多くのゲストが訪問している。キティホークは1967年5月28日まで極東での支援任務に従事し、その後スービック湾を出航、日本経由で帰国の途に就き6月19日にサンディエゴに到着、一週間後にロングビーチ海軍造船所でメンテナンスに入る。作業が完了すると8月25日にサンディエゴを出航、後の任務に備えて訓練を始めた。ベトナム戦争中の1972年10月12日、トンキン湾のステーションに向けて航行中に100名以上の水兵が人種問題での騒ぎとなり、50名近くが負傷した。この出来事は後に議会で問題として取り上げられた。