В этот момент в осаде армия Ли усилила петербургскую линию. Они выкопали грудки из ям для винтовок. Ночью с помощью кирки и лопаты они превратили грудные заводы в траншеи глубиной 6 футов (1,8 м). Выворачиваемые наружу колышки были рассчитаны на разрыв любых фронтальных атак. Площадь между двумя линиями превратилась в ничейную землю. Лето того года было жарким и сухим. Ручьи и источники быстро высыхали, что привело к нехватке воды с обеих сторон. Осада быстро заходила в тупик.
На части союзной линии, которая находилась всего в 500 футах (150 м) от линии Конфедерации, был выкопан 48-й Пенсильванский полк. Они находились ниже вершины хребта, и часть их линий не была видна Конфедератам, блокированным рельефом местности. 48-й Пенсильванский полк состоял из антрацитовых угледобытчиков. Их командир слышал замечание своих людей: "Мы могли бы взорвать эту проклятую крепость, если бы смогли пробить под ней шахту!". Он передал идею Бернсайду, который согласился с ней, и 25 июня начались раскопки. Конфедерации на хребте начали слышать звуки кирки и лопаты под ними. Они вырыли несколько слуховых стволов. Но когда 23 июля звуки копания прекратились, они перестали искать и отбросили от добычи любую опасность. К полудню 28 июля взрывчатка была готова. Четвертая дивизия Бернсайда, включая девять полков афроамериканских войск, была обучена обходить кратер, который мог бы вызвать взрыв, и атаковать сразу же после взрыва. Это были свежие войска, и их моральный дух был высок. В последнюю минуту план Бернсайда был изменен его командиром генералом Мидом, чтобы послать белые войска. Мид сказал, что не хочет нести ответственность за "бойню" цветных войск.
Незадолго до 5 утра взрыв взорвал артиллерийскую батарею Конфедерации и большую часть пехотного полка. Взрыв мгновенно убил как минимум 278 конфедератов. Кратер, вызванный взрывом, был более 170 футов (52 м) в длину, 60 футов (18 м) в поперечнике и 30 футов (9,1 м) в глубину. После взрыва неподготовленные войска Союза медленно покидали свои траншеи. Вместо того, чтобы избежать кратера, они врезались прямо в него. Стены кратера обнажили красную глину, что сделало их слишком скользкими, чтобы вылезти из них. Конфедераты быстро восстановились и начали стрелять прямо в незащищенные войска Союза. Чтобы попытаться спасти ситуацию, после четырёхчасовых боев Бернсайд приказал чёрным войскам атаковать. В этот момент они могли только следовать за белыми солдатами в кратер. Чтобы попасть в бой, они должны были пробиться мимо погибших, раненых и деморализованных белых солдат. По мере того, как все больше конфедератов присоединялось, они устраивали огромный перекрестный огонь по кратеру. На войска Союза были сброшены минометные снаряды, а пушки Конфедерации были закатаны к краю и стреляли из канистры по солдатам, попавшим в кратер. Ситуация быстро переросла из односторонней битвы в гоночный бунт. Когда союзные солдаты сдались, черным солдатам не дали четвертака. Те, кому было позволено сдаться, были убиты войсками Конфедерации, когда они шли в тыл. Некоторые конфедераты позже выразили сожаление, что не смогли убить их достаточно быстро, так как несколько черных солдат вышли в тыл живыми.
Драка продолжалась восемь с половиной часов. В IX корпусе Бёрнсайда погибло 3800 человек. Армия Ли потеряла около 1500 убитых, раненых или пропавших без вести. Но черные войска потеряли 1327 человек, 450 из которых сдались. Большинство из них были убиты солдатами Конфедерации, когда они шли в тыл под охраной. Провал и ужас того, что случилось в Кратерной битве, заставили Бернсайда отстраниться от командования. Он был отправлен в бессрочный отпуск без приказа вернуться на службу. Это фактически положило конец его армейской карьере. Он ушел в отставку менее чем через девять месяцев, 15 апреля 1865 года.