Scrivi una continuazione per questo paragrafo - Dopo un'ampia riorganizzazione durante l'inverno del 1863-1864, Walker e l'Esercito del Potomac combatterono nella Campagna Terrestre fino a maggio e giugno del 1864. La battaglia di Cold Harbor all'inizio di giugno ebbe un notevole impatto sui ranghi del II Corpo e Walker si ferì al ginocchio durante la battaglia. Nella successiva campagna Richmond-Petersburg, Walker fu nominato colonnello brevetto. Tuttavia, il 25 agosto 1864, mentre cavalcava per trovare il maggiore generale John Gibbon al fronte durante la seconda battaglia di Ream's Station
Walker fu circondato e catturato dall'11° Reggimento di Fanteria della Georgia. Il 27 agosto, Walker fu in grado di fuggire da una colonna di prigionieri in marcia con un altro prigioniero, ma fu ricatturato dal 51° Fanteria della Carolina del Nord dopo aver tentato di attraversare nuotando il fiume Appomattox e quasi annegando. Dopo essere stato tenuto prigioniero a Petersburg, fu trasferito nella famigerata prigione di Libby a Richmond, dove era detenuto anche suo fratello maggiore. Nell'ottobre 1864, Walker fu rilasciato con altri trenta prigionieri come parte di uno scambio.