這一階段從1862年9月至1865年4月，戰(zhàn)爭從有限階段轉(zhuǎn)入總體階段。
聯(lián)邦軍在第一階段戰(zhàn)爭中的失利，給林肯政府帶來了巨大的壓力。國內(nèi)動蕩不安，從北端的緬因州到西邊的加利福尼亞，許多城市紛紛舉行示威游行，要求林肯政府進行政治和軍事改革，立即解放黑奴，把土地?zé)o償分給農(nóng)民，發(fā)動廣大群眾，用革命的方式來進行戰(zhàn)爭。反革命分子也蠢蠢欲動，利用戰(zhàn)爭失利進行煽動和顛覆活動。面對這種局勢，林肯曾直言不諱地寫道："每當(dāng)我考慮到鎮(zhèn)壓暴亂的政策，心里就忐忑不安。我一直謹(jǐn)慎從事，盡量不使這個不可避免的沖突演變成一場殘酷無情的革命暴力斗爭。"但在事實面前，總統(tǒng)感到調(diào)和政策不可能從根本上解決南北沖突，他不得不使用"一切必要的手段"來維護聯(lián)邦。他說：我"只要手中還有牌，就不會放棄比賽。"
在戰(zhàn)爭的危急關(guān)頭，林肯以一位成熟的資產(chǎn)階級政治家的風(fēng)度，審時度勢，順應(yīng)歷史潮流，作出了使聯(lián)邦轉(zhuǎn)危為安的重大決策。在1862年9月22日第一次公布《解放宣言》初稿的基礎(chǔ)上，林肯又選擇了1863年1月1日朱比節(jié)這一"黃道吉日"，向全國乃至全世界發(fā)表了正式的《解放宣言》。宣言莊嚴(yán)宣告：凡叛亂州的奴隸，"從現(xiàn)在起永遠(yuǎn)獲得自由"；允許"條件合適"的黑人參加北方軍隊。宣言直指罪惡的奴隸制度，使廣大黑人奴隸看到了自由的曙光，極大地激發(fā)了全國人民參與革命戰(zhàn)爭的斗志，這就從根本上擊中了南方統(tǒng)治者的要害。
在宣言頒布前后，林肯還采取了一系列與宣言的精神和原則相一致的革命性措施，以擴大武裝力量，爭取人民支持。1862年5月，林肯頒布了《宅地法》，允許耕種西部無主土地五年以上的農(nóng)民，只付10美元證件費便可獲土地160英畝，贏得了為土地奮斗的農(nóng)民的歡迎。1862—1863年，林肯決定實行武裝黑人的政策，激發(fā)了黑人為自由和解放獻(xiàn)身的強烈愿望。18萬余黑人踴躍拿起武器，走向前線，另有25萬黑人參加后方部隊，為戰(zhàn)爭服務(wù)。1863年3月，林肯頒布《征兵法》，用義務(wù)兵役制取代了志愿兵制，使軍隊兵員有了法律保障。
1864年，林肯又通過改組軍事領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)，撤換了麥克萊倫、伯恩賽德、比爾等不稱職高級將領(lǐng)，任命了以格蘭特為司令的一批新將領(lǐng)，從而加強了軍隊的指揮系統(tǒng)。同時，還通過鎮(zhèn)壓反革命、打擊投機倒把等嚴(yán)厲措施，消除了聯(lián)邦內(nèi)部的不安定因素。在戰(zhàn)爭的非常時期，這些措施對轉(zhuǎn)變戰(zhàn)爭進程發(fā)揮了不可抵估的作用，從此，內(nèi)戰(zhàn)進入了一個嶄新的時期。
當(dāng)然，聯(lián)邦軍的優(yōu)勢是逐步到來的。在1862年底到1863年上半年，南軍仍有較強的實力，連續(xù)向聯(lián)邦軍發(fā)起攻擊。1862年12月13日，南軍李軍團在弗雷德里克斯堡阻擊向里士滿進攻的伯恩賽德聯(lián)邦軍，經(jīng)過一天激戰(zhàn)，聯(lián)邦軍慘敗，傷亡1.2萬余人，而南軍傷亡不足5000人。12月30日，聯(lián)邦軍羅斯克蘭斯指揮的4.4萬人的坎伯蘭軍團與布雷格指揮的3.6萬人的田納西軍團進行了斯通斯河戰(zhàn)役，結(jié)果雙方各有1／3的人員傷亡。1863年3月初，胡克指揮的聯(lián)邦軍波托馬克軍團兵力增至13萬余人，南軍李軍團只有6萬人。但胡克指揮不力，4—5月錢瑟勒斯維爾一戰(zhàn)，損失慘重。6月，李軍團8.9萬人攻入賓夕法尼亞州，北方再次告急。林肯令波托馬克軍團迎戰(zhàn)。該軍團已由米德指揮，共12.2萬人。7月初，雙方進行了著名的"葛底斯堡戰(zhàn)爭"。經(jīng)過了3天激戰(zhàn)，聯(lián)邦軍殲敵2.8萬，自己損失2.3萬。這是聯(lián)邦軍開戰(zhàn)以來取得的最令人歡欣鼓舞的一大勝利。這一戰(zhàn)以后，南軍便一蹶不振，完全失去了進攻力。
與此同時，在西戰(zhàn)場上，格蘭特指揮聯(lián)邦軍攻克了密西西比河下游重鎮(zhèn)維克斯堡，俘敵約2萬人。稍后，防守密西西比河下游另一重鎮(zhèn)哈得孫港的南軍也繳械投降。至此，聯(lián)邦軍打通了整個密西西比河，將南部同盟的西南部與東部切斷。11月，在西戰(zhàn)場中部，聯(lián)邦軍坎伯蘭軍團占領(lǐng)南部重要鐵路交通樞紐查塔努加，并擊潰外圍之?dāng)?，從而取得了向南方進軍的戰(zhàn)略基地。
1864年春，新任聯(lián)邦軍總司令格蘭特和西戰(zhàn)區(qū)總指揮謝爾曼，共同制定了新的戰(zhàn)略進攻計劃。該計劃規(guī)定，東西兩戰(zhàn)區(qū)同時對南部同盟實施協(xié)調(diào)一致的打擊：東戰(zhàn)區(qū)以波托馬克軍團為主力，由格蘭特親自指揮，以殲滅李軍團為主要目標(biāo)，相機奪取里士滿；謝爾曼則率密西西比河戰(zhàn)區(qū)主力，由西向東橫掃，深入敵后，占領(lǐng)喬治亞州，前出大西洋，對南部同盟的東部地區(qū)實施中間突破。4月底，格蘭特率領(lǐng)12萬人南進，攻擊只有6萬人的李軍團。
5月初渡過拉皮丹河，進逼懷爾德尼斯，接著向科爾德港發(fā)起攻擊。5月8日至13日，雙方在斯波特西法尼亞-科特豪斯進行了近代世界上第一次塹壕戰(zhàn)。聯(lián)邦軍損失了3.1萬人。6月1日至3日"冷港會戰(zhàn)"，聯(lián)邦軍向敵發(fā)起猛烈攻擊，雙方傷亡很大，北軍折損約5萬人，李軍損失約3萬人。北軍兵源充足，幾周后便補足了兵員。而南軍因人力財力瀕于枯竭，補充十分困難。6月中旬，格蘭特圍攻里士滿以南的彼得斯堡，雙方相持?jǐn)?shù)月。在此期間，李為了牽制北軍，分散格蘭特兵力，命厄爾利率1萬余人奔襲華盛頓。格蘭特遂派謝里登率5萬余人對厄爾利實施圍追堵截。雙方經(jīng)過長達(dá)半年多的"謝南多厄河谷之戰(zhàn)"的搏斗，厄爾利全軍覆沒。
在東戰(zhàn)區(qū)格蘭特節(jié)節(jié)勝利，捷報頻傳的同時，西戰(zhàn)區(qū)謝爾曼也順利地展開了軍事行動。謝爾曼在查塔努加集結(jié)了10萬兵力，與約翰斯頓指揮的6萬余南軍對峙。5月7日，謝爾曼以殲滅約翰斯頓并奪取南部重要工業(yè)交通中心城市亞特蘭大為目標(biāo)，向敵軍發(fā)起了猛烈攻擊。這是一場無后方戰(zhàn)斗。
謝爾曼采取迂回戰(zhàn)法，繞過敵人設(shè)防的陣地，除個別情況外不進行正面強攻，當(dāng)面敵軍被迫向亞特蘭大敗退。9月2日謝爾曼占領(lǐng)亞特蘭大，下令將該城的一半焚毀，隨后，謝爾曼又制定了"向海洋進軍"的計劃，目標(biāo)是攻占喬治州沿海要地薩凡納。他挑選了6萬余精兵強將，其中包括大批黑人，攜帶20天糧秣，于10月15日出發(fā)。為迷惑敵人，謝爾曼兵分兩路，使敵人弄不清他的主攻方向，防不勝防。11月23日，兩路大軍在米利奇維爾會合后繼續(xù)東進。12月21日，在海軍配合下奪取薩凡納。此次遠(yuǎn)征歷時一個多月，長驅(qū)300多英里，沿途搗毀了敵人眾多戰(zhàn)爭設(shè)施和目標(biāo)。這是內(nèi)戰(zhàn)史上的一次軍事壯舉，它為奪取全面勝利創(chuàng)造了極為有利的條件。
1865年，戰(zhàn)爭到了最后決戰(zhàn)關(guān)頭。此時南部同盟瀕臨滅亡的邊緣，部隊士氣低落，逃兵不可勝數(shù)，后勤補給難以為繼。盡管如此，南軍仍茍延殘喘，破釜沉丹。已升任南軍總司令的李和約翰斯頓，企圖以靈活防御戰(zhàn)略與聯(lián)邦軍對抗。格蘭特決定與謝爾曼分進合擊，圍殲?zāi)宪姟?/span>2月1日，謝爾曼揮師北進，直搗南北卡羅來納，威脅李軍后方。3月底，格蘭特也直接指揮11.5萬聯(lián)邦軍向李軍進攻，4月3日占領(lǐng)里士滿。4月9日，李率殘部2.8萬人在阿波馬托克斯投降。26日，約翰斯頓向謝爾曼投降。歷時4年的內(nèi)戰(zhàn)以聯(lián)邦軍的勝利而告結(jié)束。
美國內(nèi)戰(zhàn)雖然是發(fā)生在美國本土的一次國內(nèi)戰(zhàn)爭，但其規(guī)模之大，動員兵力之多，耗資之巨，現(xiàn)代化程度之高，都引起了世界軍事史學(xué)界的關(guān)注。在整個戰(zhàn)爭期間，南北兩軍共動員了近400萬兵力，戰(zhàn)線長達(dá)數(shù)千公里，戰(zhàn)爭死亡人數(shù)共62萬，其中北方36萬，南方26萬，傷者在百萬以上，雙方共消耗軍費250億元左右。
在戰(zhàn)爭中，陸軍大量采用裝甲列車，利用鐵路干線提高了部隊的機動能力和后勤物資保障能力；步兵普遍裝備和使用前裝式來復(fù)槍、射速為每分鐘175發(fā)子彈的霰彈槍等新式線膛武器，增加了射程，提高了殺傷力；海軍以蒸氣動力裝甲戰(zhàn)艦為主編成的艦隊，其機動性、防護力和火力都大為改觀，從而引起了海戰(zhàn)的變革；無線電報系統(tǒng)的廣泛使用，大大改善了通訊聯(lián)絡(luò)手段，方便了戰(zhàn)場軍事指揮。這一切，都顯示了美國近代工業(yè)革命的發(fā)展正在改變著軍隊的面貌和戰(zhàn)爭的樣式。
通過內(nèi)戰(zhàn)，美國的資本主義得到了迅猛的發(fā)展，軍事力量也日益強大。隨著西部土地的開發(fā)完畢以及印第安戰(zhàn)爭的終結(jié)，美國軍事戰(zhàn)略逐漸從傳統(tǒng)的地區(qū)性向世界性轉(zhuǎn)變，一個新崛起的軍事帝國正在從美洲走向世界，開始了它同世界列強爭雄的新階段。
