Wojska Thomasa nie czekały na dalsze rozkazy, ścigając Konfederatów. W pościgu brały udział początkowo pojedyncze kompanie, później całe regimenty Unionistów. Na pytanie generała Granta, który wydał taki rozkaz, Thomas odrzekł, że nie był to on. Wojska Północy zdobyły w końcu wzgórze zmuszając południowców do odwrotu. Dalszy pościg za Konfederatami został jednak skutecznie powstrzymany przez dywizję Cleburne’a.
Po bitwie Po stronie wojsk Unii, mówiło się o „cudzie na Missionary Ridge”, jednak sukces przypieczętował frontalny atak na słabo obsadzone stanowiska południowców. Dużym ułatwieniem w zdobyciu wzgórza była też paniczna ucieczka obrońców pierwszej linii konfederackich, których żołnierze w znacznym stopniu wstrzymywali ostrzał z drugiej i trzeciej linii obrońców, nie chcących strzelać do własnych wojsk.
Armia Tennessee wycofała się po bitwie 45 km na południe w kierunku Atlanty. Pod koniec roku Prezydent Davis na życzenie samego Bragga zastąpił go Josephem E. Johnstonem na stanowisku dowodzenia. Longstreet, który w dniu 29 listopada zaatakował Knoxville również nie odniósł poważniejszego sukcesu. Dla Ulyssesa S. Granta bitwa pod Chattanoogą była ostatnim zwycięstwem na zachodzie. W roku 1864 mianowano go głównodowodzącym wszystkich sił Północy, jego zastępcą na zachodnim froncie został mianowany William T.