Pettus e il suo comando hanno preso parte alla campagna di Atlanta del 1864, combattendo nelle battaglie di Kennesaw Mountain il 27 giugno,
Atlanta il 22 luglio e Jonesborough dal 31 agosto al 1 settembre. A partire dal 17 dicembre, guidò temporaneamente una divisione nell'esercito del Tennessee. Durante la Campagna delle Caroline del 1865, Pettus fu inviato a difendere Columbia, Carolina del Sud, e combatté a Bentonville dal 19 al 21 marzo. Pettus fu ferito in questo combattimento, colpito alla gamba destra durante il primo giorno di battaglia. Il 2 maggio fu rilasciato in libertà condizionata da Salisbury, North Carolina, e, quattro mesi dopo la resa della Confederazione, Pettus fu graziato dal presidente degli Stati Uniti Andrew Johnson il 20 ottobre.