Грант был полон решимости проверить это на практике. Ли занял амбициозную линию укреплений в форме полумесяца у Механиксвилла, использовав все достижения классического фортификационного искусства Вобана; она протянулась почти на семь миль по северному берегу реки Чикахомини от фермы Этли слева, а справа упиралась в саму реку. У Гранта было 108 000 человек, у Ли - около 59 000; план Гранта заключался в том, чтобы разгромить меньшие силы Конфедерации, затем обойти правый фланг Ли, отделить его от Ричмонда и нанести окончательный удар по армии Северной Вирджинии, когда она будет выбита из своих окопов. Нрав Гранта, похоже, пошатнулся. По дороге к Колд-Харбору он наткнулся на юниониста, который хлестал свою измученную лошадь по голове и лицу, и после "взрыва гнева" приказал привязать его к дереву, придумывая бог знает какое наказание. Вскоре после этого он приказал провести полномасштабную лобовую атаку на грозную линию Ли, и к полудню, спустя всего полчаса, он понес более 7000 потерь. К концу дня Грант так ничего и не добился, по некоторым оценкам, он понес более 13 000 потерь против 2 500 у конфедератов. В самом конце жизни, когда он лежал при смерти, продолжая заканчивать свои мемуары, воспоминания продолжали преследовать Гранта. "Я до сих пор сожалею, - писал он, - что последний штурм Колд-Харбора так и не был предпринят. . . . За тяжелые потери, которые мы понесли, не было получено никакого преимущества". Это был день постоянных ужасов. Солдаты Союза, копая траншеи, с ужасом обнаруживали бесчисленные человеческие останки, оставшиеся после сражения 1862 года на той же самой местности; а после битвы убитых и раненых Союзников оставили между линиями под палящим солнцем на два дня, пока Ли и Грант в тоне колючего достоинства переписывались друг с другом об условиях их вывоза. Мертвые были гротескно раздуты и "черны как уголь", а раненые мучились от боли, жажды и насекомых, и их методично отстреливали снайперы Конфедерации, пока они лежали беспомощными. Грант под белым флагом отправил Ли короткое письмо, в котором предлагал разрешить "безоружным людям, несущим носилки", "подбирать своих мертвых и раненых, не подвергаясь обстрелу ни одной из сторон".
Ли ответил, что "опасается, что такое соглашение приведет к недоразумениям", и предложил вместо этого вывезти раненых под флагом перемирия, добавив: "Я всегда с удовольствием выполню такую просьбу, насколько позволят обстоятельства". На следующий день Грант ответил, что примет предложение Ли и заберет своих раненых и убитых между 12 часами дня и 13 часами пополудни, на что Ли вежливо ответил, что без перемирия он будет вынужден повернуть назад все партии, посланные для этой цели. В конце концов Грант принял условия Ли, но только в середине утра 7 июня, по истечении сорока восьми часов, раненые были собраны, и к тому времени в живых оставалось только двое.
На первый взгляд, эта переписка не лучшим образом отражается на обоих генералах. В своих мемуарах Грант приложил немало усилий, чтобы его позиция выглядела разумной и гуманной - он посвятил ей две с половиной страницы мелкого шрифта. Но взгляд Ли на ситуацию был профессионально верным, и он не стал его менять. Если бы Грант хотел вывезти своих раненых, он должен был бы попросить об официальном перемирии, а не просто отдать приказ о прекращении огня на два часа с этой целью. Просьба о перемирии означала бы, что Грант проиграл сражение, что, собственно, и произошло. Поскольку все раненые, за исключением небольшого числа, были федералами, Ли в своей вежливой, но упрямой манере остался при своем мнении.