Syyskuun ja lokakuun alussa Cumberlandin armeijaa vahvistettiin Tennesseen armeijan joukkoilla, joita komensi kenraalimajuri William Tecumseh Sherman, sekä kahdella Potomacin armeijan korpuksella kenraalimajuri Joseph Hookerin alaisuudessa. Ulysses S. Grant, joka oli nyt unionin joukkojen yleinen komentaja lännessä vasta luodun Mississippin sotilasdivisioonan alaisuudessa, korvasi Rosecransin komennossa George H. Thomasin kanssa; Grantilla oli yhteisten unionin joukkojen komennossa. Unionin joukot valloittivat Brown's Ferryn 27. lokakuuta varhain aamulla, mikä avasi toimitusreitin Alabamaan. Konfederaation vastahyökkäys Wauhatchiessa 28. ja 29. lokakuuta välisenä yönä yritti vallata laivan, mutta epäonnistui. Bragg lähetti sitten 5. marraskuuta Longstreetin korpusin Knoxvilleen ja lähes koko hänen ratsuväkensä pois, vähentäen armeijansa voimaa; Bragg toivoi, että Grant joutuisi erottamaan osan omasta voimastaan vapauttamaan unionin varuskuntaa kaupungista. Unionin viimeinen hyökkäys Konfederaation armeijaan alkoi 24. marraskuuta, kun Hooker valloitti Lookout-vuoren.
Se uhkasi konfederaation vasenta sivua. Seuraavana päivänä Sherman hyökkäsi konfederaation oikealle sivuun Missionary Ridgeen, mutta jäi umpikujaan. Auttaakseen Shermania ja vetääkseen liittoutuneiden yksiköitä oikealta, Grant määräsi mielenosoituksen liittoutuneiden keskustaa vastaan. Tämä Thomasin mielenosoitus muuttui täysimittaiseksi hyökkäykseksi, joka mursi Konfederaation linjan. Bragg vetäytyi takaisin Georgian pohjoisosaan ja ryhmitteli Daltonin ympärille. Hänen pyyntönsä vapauttamisesta hyväksyttiin 1. joulukuuta. Hardee otti väliaikaisesti armeijan komennon, mutta kieltäytyi tarjouksesta tai pysyvästä komennosta. Sen sijaan Davis nimitti Joseph Johnstonin armeijan komentajaksi joulukuussa 1863.