Rezultat bitke je bil neupravičen, sever pa si je priboril strateško prednost. 23.100 žrtev.
16. septembra je major general. George B. McClellan se je srečal z generalom Robertom E. Leejeva vojska Severne Virginije v Sharpsburgu v Marylandu. Naslednje jutro ob zori je generalmajor Union Joseph Hooker vodil svoj trup, da bi izvedel močan napad na Leejev levi bok. Začelo se je tisto, kar bi bil najbolj krvav dan v vsej ameriški vojaški zgodovini. Boji so se odvijali čez koruzno polje in okoli cerkve Dunker. Poleg tega so enote Unije napadle konfederate na Potopljeni cesti, ki se je dejansko prebila skozi konfederacijski center. Vendar severne čete s to prednostjo niso sledile. Kasneje so se v boj spopadle čete generala Unije Ambrose Burnside, ki so prešle Antietam Creek in prispele do Konfederacijske desnice.
V odločilnem trenutku je prišel general konfederacije Ambrose Powell Hill iz oddelka Jr Harpers Ferry in protinapadov. Lahko se je odpeljal nazaj v Burnside in si rešil dan. Čeprav se je preštevilčil dva v ena, se je Lee odločil, da bo zavezal celotno vojsko, medtem ko je general bojnik Unije George B. McClellan je poslal manj kot tri četrtine svoje vojske, kar je Leeju omogočilo, da se je boril proti zveznim zvezam. Obe vojski sta lahko čez noč utrdili svoje linije. Kljub temu, da so bile njegove čete poškodovane, se je Lee odločil, da bo nadaljeval spopad z McClellanom ves dan 18. Po mraku je Lee ukazal umakniti pohabljeno vojsko Severne Virginije čez Potomac v dolino Shenandoah.