Jackson beordret et angrep på en føderal kolonne som passerte fronten hans 28. august for å trekke Popes hær inn i et slag. Dette startet det andre slaget ved Bull Run, det avgjørende slaget i Nord-Virginia-felttoget. Kampene varte i flere timer og resulterte i stillstand. Pope ble overbevist om at han hadde fanget Jackson og konsentrerte hoveddelen av hæren sin mot ham. 29. august satte Poppe igang en rekke angrep mot Jacksons stillinger langs den uferdige jernbanestigningen. Angrepene ble slått tilbake med store tapstall på begge sider. Klokka 12 ankom Longstreet slagmarken og tok stilling på Jacksons høyre flanke. 30. august fornyet Pope sin angrep, og det virket som om han ikke var klar over at Longstreet var på slagmarken. Da konføderert artilleri knuste et angrep fra unionshæren, gikk Longstreets flanke på 28 000 menn til motangrep i det største samtidige angrepet i krigen. Unionens venstre flanke ble knust og hæren drevet tilbake til Bull Run. Bare en effektiv aksjon fra bakstyrken forhindret en reprise av første Bull Run-katastrofen. Popes retrett til Centreville kom uansett plutselig. Dagen etter satte Lee satte i gang forfølgelsen.