Andre kamp ved Bull Run (Manassas) og Antietam
Paven avanserte med tillit mot Rappahannock-elven med sin hær av Virginia, mens Lee, når McClellan hadde blitt trukket tilbake fra nær Richmond, flyttet nordover for å konfrontere paven før han kunne få selskap av alle tropper. Lee dristig splittet hæren sin og sendte Jackson til å ødelegge pavens base ved Manassas, mens han selv gikk videre via en annen rute med James Longstreet sin halvdel av hæren. Pave åpnet det andre slaget ved Bull Run (i sør, slaget ved andre Manassas) 29. august med tunge, men fåfengt angrep på Jackson. Dagen etter ankom Lee og knuste den føderale venstresiden med et massivt flankeangrep av Longstreet, som, kombinert med Jacksons motangrep, kjørte nordboerne tilbake i ro mot Washington. Pope mistet 13 824 menn av en styrke på rundt 70 000, mens Lee mistet 8 353 av omkring 55 000. Da de føderale soldatene nå manglet tillit til paven, lettet Lincoln ham og slo sammen styrkene sine i McClellans Army of the Potomac.
Lee fulgte opp sin fordel med sin første invasjon av Nord, og presset så langt som Frederick, Maryland. Hans håp var å bringe Maryland (en slavestat som hadde blitt igjen i Unionen) inn i Konføderasjonen. Han følte også at hvis han kunne fortsette å slipe ned sivil vilje på unionssiden, ville Nord gi Konføderasjonen sin uavhengighet. McClellan måtte omorganisere hæren sin under marsjen, en oppgave han utførte med evne. Men McClellan kunne ikke overvinne sine verste impulser. Han overvurderte størrelsen på Lees hær med en faktor på omtrent to og en halv. Verre, han klarte ikke å kapitalisere på et forbløffende hell: hellingen av Lees ordrer, oppdaget på bakken pakket rundt tre sigarer. I stedet for å slå straks mot Lees spredte styrker, ventet McClellan 18 timer før han flyttet. Til slutt presset McClellan fremover og brøt initiativet fra Lee ved å angripe og beseire en konføderert styrke ved tre hull på South Mountain mellom Frederick og Hagerstown 14. september. Lee falt tilbake i en trangt forsvarsposisjon langs Antietam Creek, nær Sharpsburg, Maryland, der han ble forsterket av Jackson, som nettopp hadde fanget rundt 12.000 føderaler ved Harpers Ferry. Etter enda en forsinkelse slo McClellan de konfødererte 17. september på den blodigste dagen i krigen. Selv om de fikk litt terreng, klarte ikke føderalene å kjøre den konfødererte hæren inn i Potomac, men Lee ble tvunget til å trekke seg tilbake til Virginia. Ved Antietam mistet McClellan 12401 av rundt 87.000 forlovede, mens Lee mistet 10.316 av kanskje 45.000. Da McClellan ikke forfulgte Lee så raskt som Lincoln og Halleck trodde han skulle, ble han erstattet av kommandoen av Ambrose E. Burnside, en acolyte av McClellan som hadde vært en ineffektiv korpssjef i Antietam.