Mūšio rezultatas buvo neaiškus, tačiau šiaurė iškovojo strateginį pranašumą. 23 100 aukų.
Rugsėjo 16 dieną majoras gen. George'as B. McClellanas susitiko su generolu Robertu E. Šiaurės Vakarų Virdžinijos Lee armija Šarpsburge, Merilande. Kitą rytą auštant sąjungos generolas majoras Josephas Hookeris paskatino savo korpusą surengti stiprų puolimą prieš kairįjį Lee šoną. Tai prasidėjo kruviniausia diena per visą Amerikos karinę istoriją. Kova vyko per javų lauką ir aplink Dunkerio bažnyčią. Be to, Sąjungos kariuomenės būriai užpuolė Konfederatus nuskendusiame kelyje, kuris iš tikrųjų buvo pradurtas per Konfederacijos centrą. Tačiau šiaurės kariuomenė nepasinaudojo šiuo pranašumu. Vėliau sąjungos generolo Ambrose'o Burnside'o kariuomenė įsitraukė į kovą, aplenkdama Antietam Creek ir atvykusi į Konfederacijos dešinę.
Lemtingu momentu iš JAV atvyko generolo Ambrose'o Powello kalvos Jr skyrius „Harpers“ keltas ir kontratakavo. Jis sugebėjo nuvažiuoti atgal Burnside ir išgelbėti dieną. Nors Lee ir buvo pranašesnis už du prieš vieną, Lee nusprendė skirti visą savo armiją, o Sąjungos generolas majoras George'as B. McClellanas išsiuntė mažiau nei tris ketvirtadalius savo armijos, kuri leido Lee kovoti su federaliais. Abi armijos sugebėjo sutvirtinti savo linijas per naktį. Nepaisant to, kad jo kariuomenė patyrė žlugdančias aukas, Lee nusprendė tęsti ryšių su McClellanu visą 18 dienos dieną, tuo pat metu išveždamas sužeistą į pietus. Po tamsos Lee liepė ištraukti savo sumuštą Šiaurės Virdžinijos armiją per Potomacą į Shenandoah slėnį.