在李北进的同时，格兰特在西线包围了南军防守密西西比河的要塞维克斯堡，7月4日南军投降。7月8日北军占领哈得逊港，南军被分割成东西两部分。1864年，北方最高统帅采用新的战略方针，在东、西两线同时展开强大攻势。在东线以消耗敌人力量为主要目标；在西线用强大兵力深入敌方腹地，切断“南部同盟”的东北部与西南部的联系。

1864年5月，在西线战场，北军进攻南方的铁路枢纽和制造业中心——亚特兰大。北军的100,000大军由美国名将谢尔曼担任，南军则有约瑟夫·约翰斯顿率领，有65,000人。面对北军的步步逼近，南军只是一味后撤，挖壕沟防守。于是南部报纸开始批评约翰斯顿不停地后撤的行动。但是，这位将军的一些辩护人指出，他是在用空间换取时间，是在引诱谢尔曼深入敌对地区。

另一方面，约翰斯顿不断的回避战斗使易于激动的谢尔曼变得烦躁不安。谢尔曼放弃了诱敌交战的作战方式，决心从正面发起进攻。他于6月27日下令向敌军发动进攻。但是约翰斯顿防守严密，无懈可击。他的部队仅以600人的代价就打退了北军的进攻，给敌人以五倍于己的伤亡。

这一代价促使谢尔曼采用侧翼包抄战术。他再次派兵围着南军左翼兜大圈子。约翰斯顿也再次后撤，一直撤到查特胡奇河北面的阵地，距亚特兰大仅有八英里。谢尔曼并未如约翰斯顿所料，向这道防线发动进攻，而是把骑兵派往他的右翼，佯作在这个方向寻找渡河地点。同时他派一支部队在左翼实行强行渡河，使得几乎三分之一的部队渡了河。这使约翰斯顿大吃一惊，遂在7月9日至10日夜放弃了他的防线，撤到皮奇特里克里克河后面。

这时候，南部对约翰斯顿的批评达到了高潮。最后，在7月17日，陆军部长免去约翰斯顿的指挥职务，由约翰·贝尔·胡德代替。但解除约翰斯顿职务的行动自始至终都是自相矛盾的。约翰斯顿很受部队的欢迎，他们很欣赏这种使部队没有遭受损失，伤亡也保持在最低限度的持久作战的方针。

许多军官对胡德的进取好胜持怀疑态度。谢尔曼后来写道：解除约翰斯顿的职务是“邦联给予我们的最宝贵的帮助。”他还说：胡德以咄咄逼人的斗士而闻名，“我们所期望的……乃是在空旷地或任何相等的条件下作战，而不是强攻严阵以待的堑壕。”

胡德被任命后，现实情况强迫他尽快发动进攻。而此时，谢尔曼渡过查特胡奇河后，便派军破坏横跨亚特兰大与南、北卡罗来纳之间的铁路，以彻底阻止南军的增援。胡德于是便在7月20日向北军侧翼的军团发动攻击。但是，他的进攻为时已晚，北军正严阵以待，南军在北军的胸墙前被打得七零八落。胡德只得在夜间后撤两英里，进入亚特兰大的防御工事。之后，谢尔曼从北面和东面包围了这座城市。

胡德发现，城东的北军没有掩护，于是在7月21日至22日夜派一个军长途行军，于次日进行突袭。但是经过一场激烈的较量，北军重建了防线，并将遭到严重伤亡的南军赶回亚特兰大的防御工事。

接着谢尔曼开始派兵从亚特兰大西侧迂回，进攻该城通往南部的残存铁路线。他还派出骑兵，分三路前去破坏更靠南部的这段铁路。南军赶紧派出四个步兵师，对抗来犯之敌，但被北军打得无还手之力。此战下来，胡德损失了13,000人以上，而北军的伤亡仅为6,000人。但幸好在最后，胡德派出了他的精锐骑兵，终于将北军击退。

谢尔曼切断胡德的生命线并设法使之离开亚特兰大的尝试失败后，便决定炮轰该城的防御工事，同时认真筹划下一步行动。在三个月中，他已把南军向后压了90英里，给敌人造成的损失大于自己的伤亡。在这场战争中，除格兰特的维克斯堡战役以外，还没有任何一次战略攻势以如此低的代价取得了如此大的战果。事实证明，他在此役中使用的灵活战术和“迂回办法”比在当时风行一时的，互相正面冲突的阵地战要高明些。

7月底的战斗结束后，两军开始互相极力破坏对方的铁路线路，以取得优势。胡德拼死派他的骑兵部队前去切断谢尔曼的铁路交通线，但北军工兵及时修复了遭到破坏的铁路。另一方面，为了防止南军修复北军破坏的铁路，北军开始用铁轨制造“谢尔曼绞索”——把铁轨放在枕木篝火上烧热，然后再缠在树上，使之无法再被使用。

胡德知道这件事后，机敏地发现自己的危险处境，于是派两个军前去攻击在琼斯伯勒的北军。北军虽以寡敌众，但还是于8月31日击退了邦联军。次日，他们开始反击，一举赶跑了南军。胡德由于随时都有被包围的危险，就烧毁了城里有军事价值的全部设施，并于9月2日从亚特兰大撤出，北军则于次日开进亚特兰大。北军大获全胜。

在攻占亚特兰大后，谢尔曼与驻守在乔治亚州北部的南军进行了一系列战斗，随后他决定向大西洋海岸的萨凡纳进攻，打通了自己与北方的海上交通线。在他们离开亚特兰大前，他的军队纵火焚烧了这座城市，亚特兰大城里的一切几乎被彻底毁灭。萨凡纳距亚特兰大350公里，谢尔曼在向萨凡纳进军的途中，继续采取这种对付亚特兰大的恐怖手段，开辟了一条一百多公里的毁灭之路。这就是著名的“谢尔曼向海洋进军”。

谢尔曼说，他想让乔治亚州的人遭受苦难，让他们看看，南方政府已经无法保护他们的安全。北方士兵每到一个农场和村庄停顿，他们随意掠夺粮食和衣服，他们抢走了马匹、牛等牲畜，对于那些他们拿不了的，或不想要的，他们就毁坏它。他们纵火焚烧房屋和农场的建筑，他们烧毁了庄稼，他们摧毁了店铺和工厂，他们还烧毁了桥梁，捣毁了铁轨。日复一日，这支由谢尔曼率领的北方军切断了他们自己回乔治亚州的路。

在这次行军中，谢尔曼不仅脱离了自己的交通线，而且把部队辎重减少到了最小的限度，以至他的整个军队变成了一支巨型的“飞行纵队”。他的这支轻装部队总共是六万人，下面编有四个军，每个军都可以单独地进行独立的作战活动。当纵队开进时，其搜刮粮食的分队就在前头和侧翼活动，在无形中起了掩护的作用。

此外，谢尔曼还运用了一种新的战略性动作。在攻占亚特兰大的战斗中，他明白了一件事。当敌人明确知道自己的进攻目标时，敌人就很容易采取行动阻碍他。所以为了避免这种情况，他便尽量使敌人对自己所取的路线狐疑不定。

起初，敌人猜不透他究竟是以梅肯，还是以奥古斯塔为目标；而后，当梅肯已经抛在他的后头时，又使敌人猜不到他是以奥古斯塔，还是以萨凡纳为攻击目标。而他自己却有选择的自由，能灵活地改变目标。

在谢尔曼向海洋进军的路上，没有遇到什么对手，只有一小股南方骑兵进行骚扰。1864年12月22日，谢尔曼到达了萨凡纳。他给在华盛顿的林肯总统捎去一封信，他说“我请求将萨凡纳市作为圣诞礼物送给您。”

谢尔曼向海洋进军给南方的心脏地带带来了巨大的伤害，给南方人的士气予以巨大的毁灭性的打击。南方邦联只剩下南卡罗莱纳州、北卡罗莱纳州和维吉尼亚州。

谢尔曼在萨凡纳休整一个月后，于1865年2月1日开始向北进军，与驻扎在南方首都外围的格兰特会合。当谢尔曼军队穿过南卡罗莱纳州时，他们摧毁了他们视线所及的一切东西。北方士兵还清楚地记得，是南卡罗莱纳州第一个发动叛乱并脱离联邦，他们还清楚地记得是南卡罗莱纳州打响了美国内战的第一枪。

谢尔曼的进军彻底摧毁了敌人的各种军事设施，沉重地打击了敌人的经济力量，使南方经济陷于瘫痪。在东线，格兰特将军统率的北军也把敌军驱逼到叛乱“首都”里士满附近。1865年初，奴隶纷纷逃亡，种植场经济濒于瓦解。北方海军实行的海上封锁，几乎断绝了南方与欧洲的贸易。同时，南方内部也出现反对派，许多小农加入“联邦派”从事反战活动。南方逃兵与日俱增。粮食及日用品匮乏。

1865年4月9日，李的部队陷入北方军队的重围之中，被迫向格兰特请降。南北战争终止，美国恢复统一。

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