3月26日，威廉·菲利浦少将率领2600名士兵赶来增援阿诺德。在菲利浦抵达后，阿诺德又发起了一次突击并击败民兵，更于4月25日将彼得斯堡的烟草仓库全数焚毁。紧接着，里士满也几乎将遭遇同样的命运，但幸运的是，拉法叶赶到了，英军见状便决定撤回彼得斯堡，而不愿与其发生大型战斗。

5月中旬，查尔斯·康沃利斯与手下的1500名士兵在吉尔福德县府战役中损失惨重后，抵达了弗吉尼亚州。康沃利斯的上司亨利·克林顿尚未同意他放弃卡罗莱那地区，但前者相信他所钟爱的部队将会轻易的征服整个弗吉尼亚。

在康沃利斯的军队及其它来自纽约的援军抵达之后，英军的数量来到了7200人之众。康沃利斯想在返回约克镇重新整补之前，先将拉法叶的3000人部队（以及赶来的民兵）赶出这一区域。5月24日，他紧追在拉法叶之后，但拉法叶却撤出里士满，并联系上巴隆·冯·斯托本和安东尼·韦恩所指挥的部队。康沃利斯并未继续追赶拉法叶，而是选择派出奇袭队，在弗吉尼亚中部攻击粮仓并持续破坏对方运输部队直到6月20日才将他们召回。之后，康沃利斯在前往约克镇的途中，与增强为4500人的拉法叶部队发生多次前哨战，最后才抵达约克镇并开始修筑防御工事。

7月6日，法军和美军在纽约市北方的白原市会师。虽然罗尚博拥有将近40年的战场经验，但他却从未挑战过华盛顿的权威，而说出像是告诉华盛顿他是来协助不是来被命令的之类的话。

华盛顿和罗尚博商讨着要在何处发起联合攻击。华盛顿相信进攻纽约市最佳选择，因为法美联军与英军的数量比为3：1。罗尚博不同意这项看法，并争论说德·葛拉瑟海军上将率领的舰队从西印度群岛前来美国海岸后，正在寻找比纽约更容易进攻的目标。 7月初，华盛顿提议进攻曼哈顿岛北部，但是它的部下及罗尚博皆反对此项行动。华盛顿持续地侦查纽约地区，直到8月14日他收到德·葛拉瑟的信件，上面叙述他带着29艘战舰与3200名士兵前往弗吉尼亚地区，但是他只会在那里待到10月14日。德·葛拉瑟鼓励华盛顿到南方寻找发动联合攻击的新目标。在得知这项消息后，华盛顿终于放弃了攻占纽约的计划，并开始计划行军到南方的弗吉尼亚。

向弗吉尼亚进军

乔治·华盛顿将军和罗尚博伯爵于8月19日开始向约克镇进军，其进军过程又被为显赫行军，于是4000名法军和3000名美军便朝着新港的方向前进，而其余军队则负责断后，并保护哈德逊山谷。华盛顿希望让其部下完全不知其目的地为何处，并保持绝对机密。华盛顿运用间谍向克林顿发出了假消息，使他相信法美联军即将向纽约发起大规模的攻击，而康沃利斯守卫的约克镇则没有受围之危。

9月2日到4日间，法军及美军在费城举行了阅兵式；士兵们在那里宣誓，在收到一个月的薪晌前，绝不离开马里兰，大陆议会也允诺将会给予。9月5日，华盛顿得知德·葛拉瑟的舰队抵达弗吉尼亚海角。德·葛拉瑟麾下的法军加入并成为拉法叶部队的一部分，接着他再将美军送上空运输船。华盛顿在前往约克镇的途中，曾在维农山庄的家待一阵子。

到了八月，克林顿从纽约派出一支舰队以攻击德·葛拉瑟的舰队，但他和康沃利斯都未查觉这批法国舰队的数量之大。英国舰队在汤玛斯·葛瑞夫斯的指挥下，于切萨皮克湾海战中为德·葛拉瑟的舰队所败，被迫撤回纽约。9月14日，华盛顿抵达威廉斯堡。

起初的行动

9月26日，运输船带着火炮、攻城器及由艾尔克指挥的法国步兵和突击队抵达切萨皮克湾北端，这为华盛顿带来了7800名法军、3100名民兵及8000名大陆军。9月28日清晨，华盛顿指挥部队从威廉斯堡出发并包围了约克镇。法军取得了左方的阵地，而美军则取得了荣誉的右方阵地。康沃利斯拥有一链包含七座堡垒以及由防御工事相连的炮台群，可用来防卫位于格洛斯特点的狭窄约克河。这天，华盛顿在侦查过英军的工事之后，认定他们可以透过连续轰击来迫使英军投降。 美军和法军度过了28日的夜晚，而工兵团则利用此时建立了通过沼泽的桥梁。一些美军士兵则狩猎野猪来吃。

9月29日，华盛顿的部队更加靠近约克镇，而英国炮兵也开始炮轰那些步兵。虽然英军火炮一整天里不断向美军开炮，但却只造成轻微的伤亡。在美军步枪射手的射击下，黑森猎人便被换了下去。

除了在约克镇西边的的燧发枪团堡垒及东边的9号及10号堡垒外，康沃利斯下令其他部下撤出所有外围防线。[1] 由于克林顿寄信给他说一星期内将会有5000人的援军赶来，于是康沃利斯命令部下占领所有约克镇周围的防御工事，也希望到来的援军能够加强防线。美军和法军占领了英军所放弃的防御工事之后，也开始在那里建立他们的炮台。在拥有了英国外围防御工事后，联军的工兵开始在其之上设置火炮。他们努力地工作以便加强战壕强度。英军也持续加强他们的防线。

9月30日，法军进攻英国燧发枪团的堡垒。法军在持续两小时的前哨战中，遭受一些损失后被击退。10月1日，联军从英军的逃兵得知英军为了保存他们的粮食，屠杀了数以百计的马匹并弃置在海滩上。美军阵营将数以千计的树木砍掉，以用来加强他们的防御工事。战壕的准备工作也已开始。

由于联军开始将火炮布置在火力范围内，于是英军持续炮轰他们。这时英军又提升了火力强度，并让联军遭受较严重的伤亡。尽管一些官员向他表示敌军的火力持续增强，华盛顿将军依然持续探访前线。10月2日晚间，为了掩护骑兵护送猎食步兵团抵达格洛斯特，英军发动了一次强大的火力做为掩护。3日，在伯纳斯特·塔尔顿指挥下的猎食步兵团冲出，但随即遭遇了由马奎斯·德·乔易斯率领的洛赞的军团及约翰·美瑟的弗吉尼亚民兵。英军的骑兵很快就被击败，并退回他们的防线，并损失了50人。

10月5日，华盛顿几乎已经完成建立第一条战壕的准备。是日晚上，工兵和地雷工兵持续地工作，并以湿的沙块来标记战壕的路径。

轰击

10月6日入夜以后，部队在暴风雨中挖掘第一道战壕。华盛顿隆重地用斧头挥出建立壕沟的第一步。壕沟大约有2,000码（1,829米）之长，从约克镇一路延伸到约克河。有一半的壕沟是由法军所控，而另一半则为美军控有。在法军防线北边的末端处，又另外挖掘了一道壕沟以便炮轰河上的英军舰队。法军奉命向英军发起一次佯攻以分散后者的注意力，但是英军从法军逃兵口中得知了计划，并将炮火转向进攻燧发枪团堡垒的法军。

10月7日，英军发现联军新的战壕正好在滑膛枪的范围外。在接下来的两天之内，联军成功把大炮拖到战线上。而英军看到此状后，其火力首次减弱。

10月9日，法军和美军所有的火炮皆到位。美军共有3门24磅炮、3门18磅炮、2门八英寸榴弹炮及6门臼炮。下午三点，法军的枪炮开启攻势，并迫使英国护卫舰瓜德罗普岛号驶离约克河，以及自行凿沉来避免被掳获。下午五点，美军也开始炮轰。华盛顿开了象征的第一炮，而该炮弹正好落在用餐英国军官的桌上。联军的炮火开始摧毁英军的防线。华盛顿下令彻夜炮轰，使英军无法进行维修。所有在左翼英军的炮火很快地便沉寂下来。英国士兵开始在他们的战壕破坏帐篷，且开始大批逃亡。港口中的英国舰队也因一些从城市飞过的炮弹所击伤。

10月10日，美军在约克镇发现了一栋大房子。由于相信康沃利斯就在该处，他们便瞄准它并迅速将其摧毁。康沃利斯自行凿沉在港口内一打以上的船只。法军开始炮轰英军船只，炮轰期间直接命中英国战舰查隆号，使其起火燃烧后，更延烧到周围两三只船舰。康沃利斯从克林顿得到消息，英国舰队于10月12日离开，但是康沃利斯回应说，他将无法支撑多久。

10月11日晚间，华盛顿命令美军挖掘第二道战壕。虽然这使他们又向英军战线推进了400码（366米），但却不能延伸到河流，因为在那里有两个英军堡垒──9号和10号堡垒。整个夜里，英军依旧在原先防线等待，因为康沃利斯并未发现新的一条战壕正在挖掘中。12日曙光乍现前，联军部队都已驻扎在新的战线上。

进攻堡垒

到了10月14日，战壕与9号和10号堡垒的距离已缩小至150码（137米）。华盛顿命令所有在火力范围内的火炮向堡垒轰击，以减弱接下来突袭时所遭遇的抵抗。10号堡垒较接近河流且只有70人驻守，而9号堡垒则在距河流0.25英哩的内陆，还有120名英军与德军的防守。 两座戒备森严的堡垒都被距离约25码处的一排拒木，以及周围的沟渠和泥泞的小堡垒包围。华盛顿制定了计划，并使法军向燧发枪团的堡垒发东牵制性的攻击，半小时后，法军和美军将会分别进攻9号及10号堡垒。 9号堡垒将会面临由威廉·冯·泽威布鲁肯所率领之400名法国正规军的攻击，而10号堡垒则将面对亚力山大·汉密尔顿麾下400名轻步兵的进攻。联军在决定要由谁带头进攻10号堡垒时发生了小小的争议：拉法叶提议由他的副官--德·吉马特骑士负责当先锋，却遭到汉密尔顿以高级官员的身分反对。华盛顿则同意给汉密尔顿指挥这次进攻。

晚间6:30，枪声拉开了对燧发枪团堡垒迂回攻击的序幕。但却对在战线其他区域的英军来讲，这次的行动犹如要准备进攻约克镇本身一般，令他们惊恐。美军带着刺刀向10号堡垒进军。汉密尔顿派遣约翰·劳伦斯绕到堡垒后方以避免英军撤离。美军抵达了堡垒，并开始使用斧头砍破英军的木制防线。一名英国哨兵呼叫了其他人说遭到袭击，随后英军便向美军开火。美军则带着刺刀向堡垒冲锋以作为反击的回应，砍破了拒木，跨越沟渠，并爬越栏杆进入堡垒。此时，美军再从堡垒被轰出的缺口处强行进入。英军的反击炮火虽然很强烈，但美军仍压倒性地打败他们。有名在前线的士兵大喊著：“兄弟们冲啊！堡垒是我们的！” 英军向美军扔掷手榴弹但效果不彰。战壕里的士兵站上他们同胞的肩上，以便爬入堡垒内。 刺刀战斗清除了在堡垒外头的英军且几乎整个守军都被俘，其中也包括了堡垒指挥官坎培尔少校。整个进攻的过程中，美军损失了9名士兵，并另有25人受伤。

法军的进袭也在同时展开，但他们却受阻于无法被大炮的火力所摧毁之拒木。于是法军开始砍击这些拒木，同时一名黑森哨兵出现并询问是谁在那里。发现没有任何回应后，该名哨兵便开火，其他在围栏内的黑森佣兵也一起开火。法军立刻发动反击，随后向堡垒冲锋。这些德国士兵趁着法军正爬越围墙时冲向他们，但却遭到其他法军的截击并被击退。德军随后便在一些桶子后方采取防守阵形。但在法军准备进行刺刀冲锋时，这些黑森佣兵却放下武器投降了。

攻占9号和10号堡垒后，华盛顿的大炮部队将可从三个方向炮击约克镇，且盟军还将他们部分大炮移入堡垒中。10月15日，康沃利斯将他所有大炮转向最靠近他们的法美联军方位。之后他再命令由罗伯特·阿伯克伦比所指挥的350人突击部队攻击联军战线，以期待能解决美法两军的加农炮。联军们睡得很熟且毫无防备。而正当英军冲锋时，阿伯克伦比大吼著“勇敢的部下们冲阿，并包开这些杂碎!”英军摧毁了部分在战壕内的加农炮，并击毁在未完成堡垒中的大炮。然而，一队法军出现并将他们逐出联军战线，赶回约克镇。英军曾摧毁六门大炮，但到了隔天早上便全数被修复完毕。轰炸又恢复了，这一次，美军和法军将来场友谊的比赛，看谁能摧毁比较多的敌人防御工事。

10月16日早晨，又有更多的联军火炮底战场，并加强了炮轰的火力。在绝望当中，康沃利斯尝试将他的部队从约克镇跨过约克和撤退到格洛斯特点。在格洛斯特点将可突破联军的战线，并可逃到弗吉尼亚，之后还可行军至纽约。第一波的船只成功渡过了，但他们准备返回继续运送更多士兵时，一场暴雨的袭击使得撤退行动化为乌有。

联军在获得新的火炮之后，向约克镇发射的火力又再度加强，更甚以往。康沃利斯和其手下讨论战局，并同意他们的情形是绝望的。

10月17日早晨，挥舞着白旗的官员带着一名鼓手出来。轰炸停止了，该名官员被蒙上双眼并被带到联军阵营。谈判从10月18日开始，英军派出两位代表，分别是汤玛斯·当达斯中校及亚力山大·罗斯少校，美军代表为约翰·劳伦斯，法军代表为马奎斯·德·诺厄利斯。 为确保联军不在最后一刻分崩离析，华盛顿下令给予法军享有参与移交程序的每一步。

投降条约签署于1781年10月19日。所有康沃利斯的部队皆被称为战俘，但被保证会在美军阵营受到良好的对待，而军官们则被保证在释放后可返回家中。下午两点，联军进入英军据点，法军在左，美军在右。英军和黑森佣兵则行军于中，而此时英军的鼓手及吹笛者正奏著“世界上下颠倒了”。 英军在投降前数小时内被告知将会拥有新的制服，直到被奥哈拉将军所阻止。有些士兵摧毁他们的火枪，其他的不是全身淋湿就是呈现醉态。8,000名部队、214座大炮、数千支火枪、24艘运输船以及不计其数的马车与马匹被俘。

康沃利斯拒绝正式会见华盛顿，同时也拒绝出席受降典礼，并以生病为由推拖。于是只好由查尔斯·奥哈拉准将带着宝剑去向罗尚博投降。罗尚博摇摇头并指向华盛顿。奥哈拉将宝剑献给华盛顿，但遭后者拒绝，同时华盛顿还示意副官本杰明·林肯前去接受。在众目睽睽之下，英军一个个走出，并放下手臂走在法美联军之间。此时，驻扎在河另一端的格洛斯特的英军也随之投降。

五天之后的10月24日，由克林顿率领的英军救援舰队赶到。该舰队于10月18日救起几名逃出的皇家士兵，同时他们也告诉汤玛斯·葛瑞夫斯他们认为康沃利斯可能已经投降。葛瑞夫斯又在海岸边救起了几名英军，他们也证实这件事。葛瑞夫斯看见了法国舰队，但却由于其麾下舰队比法军少了9艘，而被迫率军返回纽约。

英军投降之后，华盛顿派遣泰奇·塔尔葛曼向大陆议会回报胜利。经过了跋山涉水，他最终抵达了费城，那里早已为此庆祝多日。华盛顿率军回师新温德瑟，并在那驻扎到1783年9月3日的巴黎和约签订为止，英美两国正式地结束战争。

伤亡

法军的受伤及死亡人数分别为194人和60人，而美军方面则是28人战死、107人受伤；故总计88人战死，301人负伤。

英军官方的伤亡人数则记载着有156人战死、326人受伤以及70人失踪。康沃利斯带着7,087名官兵一起投降，并在他正式投降时列出了所有在约克镇的人员，另外还有840名来自约克

第10条项目的争议

乔治·华盛顿拒绝接受投降文书中的第10条项目，因为该文件让美国忠英派能免除罪行，且康沃利斯未能在此议题上作出任何努力。“反对第十条项目的呼声既响亮又及时，因为在大西洋两岸的美国人都宣称他们有被背叛的感觉。”

1881年10月19日，约克镇战役过后的一百周年，举行了精心仪式。美国海军的舰队驶过切萨皮克湾，同时有一道亮光指出，当年华盛顿和拉法叶所布置的围城炮所在地。切斯特·亚瑟仅在宣誓就职的三十天后───也就是詹姆斯·A·加菲尔德遇刺后───发表他就任总统以来的第一篇演说。其他出席的来宾还有拉法叶、罗尚博、德·葛拉瑟及斯托本的后裔。在典礼结束之时，亚瑟命令大家向英国国旗致敬。

康沃利斯将军的宝剑在查里斯·奥哈拉向华盛顿投降后，一直在白宫展示。然而，美国国家公园管理局

约克镇围城战役还被德国历史学称之为“die Deutsche Schlacht”（德国人的战斗），因为德国士兵在三个军队里都扮演着重要的角色，在所有的军队中总共约占了三分之一强。据估计英军和法军在约克镇时，各自拥有超过2500名德国士兵，且在在华盛顿的军队更是包含了超过3000名的德裔美国人。