格蘭特在一個月內，把戰線向敵方推進了近１００英里。但這時，他傷亡已達６萬人，羅伯特·李也損失了３萬人。北方新兵不斷補充進波托馬克兵團，羅伯特·李卻沒有源源不斷的補充兵員，他開始收縮陣線。

　　６月１２日，格蘭特開始把指揮部移往詹姆斯河，他用小股部隊吸引住羅伯特·李，而把主力趁機用船運過詹姆斯河。這時，他本可以揮軍進入沒設防的彼得斯堡，從而由側面包圍南方首都里士滿，但他失去了機會。羅伯特·李由內線溜進堡內，及時挖好了塹壕。格蘭特連續發起三次總攻，都被南軍擊退，雙方又形成對峙局面。

　　格蘭特沒有足夠的大炮攻破彼得斯堡防線。他制定了一個叫“火山口之戰”的計劃，偷偷挖掘地道通向南軍陣線，想在堅固的城墻下面埋炸藥進行爆破。但羅伯特·李識破了他的意圖，已挖好的地道被南軍發現，他們及時封住了地道，北軍士兵有許多人被埋在了地下。格蘭特認識到，短時間內攻破彼得斯堡是不可能的，他決定圍困住羅伯特·李，等待時機。格蘭特和羅伯特·李在彼得堡郊外的漫長陣線整整對峙了９個月。

　　圍攻開始時，雙方兵力不相上下。但到了１８０５年３月中旬，格蘭特兵力已達１１萬人，而羅伯特·李只有５萬人。如果羅伯特·李不及時撤退，就可能被徹底包圍，全軍覆沒，但如果他放棄彼得斯堡，里士滿就會立即陷入重圍。羅伯特·李試圖先攻打北軍左翼，打破對彼得斯堡的圍困，但遭到慘重失敗。這時，謝里登指揮的北軍從謝南多亞河谷出擊，橫掃弗古尼亞，又成功地擊退了羅伯特·李的右翼。

　　４月２日，格蘭特突破了南軍的中部防線，羅伯特·李唯一的希望就是向西撤退與約翰斯頓會合了。４月２日夜，羅伯特·李的軍隊悄悄撤出彼得斯堡。格蘭特于４月３日進入里士滿，接著毫不停留地追擊羅伯特·李。謝里登及時堵住了南軍向南逃竄的通路。

　　４月９日，謝里登又揮師占領了向西的唯一通路，羅伯特·李無路可走了。羅伯特·李下令豎起一面白旗，請求與對手會談。在阿波馬托克斯法院小村一所房子里，兩位美國內戰中最偉大的將軍見面了。羅伯特·李穿上了披掛全新的軍裝，挎著鑲嵌寶石的指揮刀；格蘭特穿著士兵服，紐扣沒有扣上，也沒有帶指揮刀

　　。格蘭特眼看著英勇的對手心情悲哀而沮喪，這是英雄惜英雄的感情。格蘭特親手寫下了投降條件，雙方簽字。會談結束后，羅伯特·李在門口停留了片刻，眺望門外到處飄揚著是星條旗的一片田野。他一手握拳，緩慢地在他那只戴著長手套的掌心里擊了三下。他騎上他的戰馬“旅客”走掉了。北軍發出震天的歡呼。

　　歷時四年的美國內戰，終于以北方的徹底勝利而告結束。