Lahingu tulemus oli ebaselge, kuid põhjaosa võitis siiski strateegilise eelise. 23 100 inimohvrit.
16. septembril oli kindralmajor gen. George B. McClellan kohtus kindral Robert E-ga Põhja-Virginia Lee armee Sharpsburgis, Marylandis. Järgmisel hommikul koidikul juhatas liidu kindralmajor Joseph Hooker oma korpuse üles tugeva rünnaku Lee vasakule küljele. Sellest sai alguse veriseim päev kogu Ameerika sõjaajaloos. Võitlus toimus üle maisipõllu ja Dunkeri kiriku ümbruses. Lisaks ründasid liidu väed Konföderatsioone Uppunud tee ääres, mis tegelikult läbisid Konföderatsiooni keskuse. Põhja väed seda eelist siiski ei suutnud. Hiljem pääsesid lahingusse liidu kindral Ambrose Burnside'i väed, kes lõid Antietam Creeki üle ja jõudsid Konföderatsiooni paremale.
Kriitilisel hetkel saabus Jr jaoskond kindral Ambrose Powell Hill, Jr diviis Harpersi parvlaev ja vasturünnakud. Ta suutis Burnside'i tagasi sõita ja päeva päästa. Vaatamata sellele, et ta oli kahest üksnumbriga ületanud, otsustas Lee pühendada kogu oma armee, samal ajal kui liidu kindralmajor George B. McClellan saatis vähem kui kolm neljandikku oma armeest, mis võimaldas Lee-l föderaalidega peatada. Mõlemad armeed suutsid öösel oma read kindlustada. Ehkki tema väed olid kannatanud kurnavaid kaotusi, otsustas Lee jätkata kokkupuudet McClellaniga kogu 18. päeva vältel, viies samal ajal oma haavatud lõunasse. Pimeduse saabudes käskis Lee oma Põhja-Virginia purustatud armee välja viia üle Potomaci Shenandoahi orgu.