Druhá bitva u Bull Run (Manassas) a Antietam

Papež se svou armádou Virginie sebevědomě postupoval k řece Rappahannock, zatímco Lee, jakmile byl McClellan stažen z blízkosti Richmondu, se přesunul na sever, aby se postavil proti Popeovi, než se k němu mohli přidat všichni McClellanovi vojsko. Lee odvážně rozdělil svou armádu a poslal Jacksona zničit Popeovu základnu v Manassasu, zatímco on sám postupoval jinou cestou s polovinou armády Jamese Longstreeta. Druhou bitvu u Bull Run (na jihu, bitvu o druhý Manassas) zahájil papež 29. srpna těžkými, ale marnými útoky na Jacksona. Následujícího dne dorazil Lee a rozdrtil federální levici masivním útokem ze strany Longstreet, který v kombinaci s Jacksonovými protiútoky zahnal Seveřany zpět do útoku na Washington. Papež ztratil 13 824 mužů ze síly asi 70 000, zatímco Lee ztratil 8 353 z asi 55 000. Vzhledem k tomu, že federálním vojákům nyní nedůvěřuje papež, Lincoln se mu ulevil a spojil své síly do McClellanovy armády Potomac.

Lee navázal na svoji výhodu svou první invazí na sever a tlačil až k Fredericku v Marylandu. Jeho nadějí bylo přivést Maryland (otrokářský stát, který zůstal v Unii) do Konfederace. Cítil také, že pokud by mohl pokračovat v mletí civilní vůle na straně Unie, Sever by Konfederaci poskytl nezávislost. McClellan musel na pochodu reorganizovat svoji armádu, což byl úkol, který vykonal zdatně. McClellan však nedokázal překonat své nejhorší impulsy. Asi nad dva a půlkrát nadhodnotil velikost Leeovy armády. Horší však bylo, že se mu nepodařilo vydělávat na úžasné údere štěstí: zachycení Leeových objednávek, objevených na zemi, omotaných kolem tří doutníků. Místo okamžitého zásahu proti Leeovým rozptýleným silám čekal McClellan 18 hodin, než se pohnul. Nakonec McClellan zatlačil dopředu a vyrval iniciativu Lee tím, že 14. září zaútočil a porazil síly Konfederace ve třech mezerách jižní hory mezi Frederickem a Hagerstownem. Lee upadl zpět do stísněné obranné pozice podél Antietam Creek poblíž Sharpsburgu v Marylandu. kde byl posílen Jacksonem, který právě zajal asi 12 000 Federálů v Harpers Ferry. Po dalším zpoždění zasáhl McClellan 17. září Konfederaci v nejkrvavějším dni války. Federálové sice nezískali jistou půdu, ale nedokázali zahnat armádu Konfederace do Potomacu, ale Lee byl nucen ustoupit zpět do Virginie. V Antietamu ztratil McClellan 12 401 z asi 87 000 angažovaných, zatímco Lee ztratil 10 316 z asi 45 000. Když McClellan nesledoval Lee tak rychle, jak si Lincoln a Halleck mysleli, nahradil jej velením Ambrose E. Burnside, pomocník McClellana, který byl neúčinným velitelem sboru v Antietamu.