格兰特在唐纳尔逊堡的陆地一侧布置军队，形成半圆形的包围，炮艇则分两路，一路从田纳西河顺流而下，一路从坎伯兰河逆流而上，准备三路合击，一举攻占唐纳尔逊堡。

　　２月１３日，北军发动攻击，成功地进攻到离要塞只有１００米的地方，这时要塞内守军枪炮齐发，北军尸横遍地，被迫撤离下来。格兰特认识到，必须进行围困。守军也不愿坐以待毙，派小股部队绕到北军后翼突袭。两天后，双方在要塞附近的密林进行了一场激战，格兰特发现他的中部危急，左翼也不稳，准备收缩兵力，集中攻击。

　　这时，格兰特突然发现南军俘虏干粮袋内只有三天的口粮，审问俘虏才得知，要塞内存粮不多，南军正准备夺路逃走。于是他命令士兵不必进攻，只要把夺路而逃的南军士兵赶回战壕就算完成任务。困守了几个星期的艾伯特·约翰斯顿带领少量残兵突围而去。

　　格兰特占领唐纳尔逊堡之后，立即挥兵攻占纳什维尔，夺取了那里的南方火药厂和军械厂，收复了田纳西州，如果乘胜前进，将可打开从查塔努加直到密西西比的广大地区。更为重要的是，这是内战以来，北军取得第一次胜利，大大鼓舞了北军的士气。西北部的草原健儿初试锋芒，击败了西南部森林地区的瘦高个子，南部不可战胜的神话破灭了。

　　艾伯特·约翰斯顿撤退到孟斐斯——查塔努加铁路线，格兰特想乘胜追击艾伯特·约翰斯顿，但他的上司哈勒克心怀嫉妒，制止他追击。这样约翰斯顿就赢得了时间，和南军其他部队汇合，重新集结力量。

　　４月６日，约翰斯顿出奇不意地向格兰特发起了攻击。格兰特的大军正驻地一处低地上，背后是涨了水的田纳西河，前面又无堑壕防护。

　　北军仓促应战，格兰特沉着冷静，他手下的师长薛尔曼骁勇善战，士兵们破釜沉舟勇猛异常，双方展开了一场前所未有的混战。炮声、枪声、呐喊声混成一片，战斗一直持续了１２个小时，南军占领了关键性的阵地，北军则不得不退守到河边，数千名士兵蜷缩在陡峭的河岸下面，形势对北军非常不利。但是，约翰斯顿在带队冲锋时身负重伤，南军无人领导，一时组织不起有效的进攻。夜幕降临了，天突然下起倾盆大雨，双方军队都淋得透湿，北军的炮艇却还把炮弹倾泻到南军头上。４月７日黎明，战斗重新开始。

　　格兰特得到了增援，又经过１０个小时的拼死鏖战，北军最终击溃了南军，取得了胜利。

　　但这次胜利使格兰特部队死伤１．３万多人，一时引起了北方轩然大波的争论，人们向总统施加压力，要求撤换格兰特。

　　林肯回答说：“我少不了这个人，他能打仗。”以后事实证明，林肯的确有远见卓识。