7月1日 - 7月3日、南北戦争最大の激戦となったゲティスバーグの戦いでポトマック軍はリーの北バージニア軍に勝利した。この勝利が転換点となり、東部戦線でも北軍が優勢となった。但し、ミードは積極的にリーを追撃せず、戦争はさらに2年弱続くことになる。ポトマック軍は秋に2つの攻撃作戦、ブリストー方面作戦とマイン・ランの戦いを実行したが大した戦果を得られなかった。

1864年3月、ユリシーズ・グラントが中将に昇進し北軍全体の指揮を任せられた。グラントは作戦本部をポトマック軍司令部においた。ポトマック軍の司令官はミードのままであったが、それ以降実質的にはグラントが指揮をとる形となった。5月5日-7日の荒野の戦いでは両軍ともに大きな損害を出したが、グラントは前進を命令した。1週間後のスポットシルバニア・コートハウスの戦いでも北軍の損害は南軍より大きかったが、グラントは北軍は消耗に耐えうると確信しており、後退はしなかった。グラントはリッチモンドの南にある鉄道拠点であるピーターズバーグ (バージニア州)の攻略を計画し、1864年6月15日 - 1865年3月25日の9ヶ月間にわたるピーターズバーグ包囲戦が生じた。リーはピーターズバーグを脱出し、ノースカロライナ州にいた南軍の他の部隊と合流し、反撃を行うことを計画した。ポトマック軍は脱出した北バージニア軍を追撃し、連日の様に戦闘が行われたが、アポマトックス・コートハウスの戦いで敗れたリーは、1865年4月6日に降伏した。

戦争が終了すると、ポトマック軍は1865年5月23-24日に行われた大観閲式（Grand Review of the Armies）に参加し、6月28日に解散した。
著名な部隊
旅団聖パトリックの日を祝うため障害競走を行う、ポトマック軍のアイリッシュ旅団。1863年3月17日、エドウィン・フォーブス（ Edwin Forbes）画

ポトマック軍の活動地域は、ワシントン、フィラデルフィア、ニューヨーク等の北部の大都市に近かったため、他の野戦軍に比べてメディアへの露出が多かった。構成部隊もまた有名になった。アイリッシュ旅団（Irish Brigade）、フィラデルフィア旅団（Philadelphia Brigade）、第一ニュージャージー旅団（First New Jersey Brigade）、バーモント旅団（Vermont Brigade）、アイアン旅団（Iron Brigade）等は、南北戦争中も戦争終了後も、一般大衆に良く知られていた。
軍団ポトマック軍の偵察部隊、マシュー・ブレイディ撮影

1862年3月、エイブラハム・リンカーン大統領はポトマック軍の下に軍団を編成した。（その時まで、マクレランは軍団の設置に抵抗していた。軍団はナポレオンの軍隊が初めて編成したものであるが、マクレランは彼の師団長達を昇進させる前に、彼らが半島方面作戰の戦闘で通用するかを見たかった。リンカーンはマクレランの合意を得ること無く、先任順に軍団長を任命した。）最初に編成されたのは、第1軍団（アービン・マクドウェル）、第2軍団（エドウィン・サムナー）、第3軍団（サミュエル・ハインツェルマン）、第4軍団（エラスムス・キース）及び第5軍団（ナサニエル・バンクス、後の第12軍団）であった。半島方面作戦前に、第1軍団と第5軍団がポトマック軍傘下より外されたため、マクレランはより彼に忠誠心を持つと思われる将軍が指揮する2個軍団を作戦中に編成した：第5軍団（再編成フィッツ・ジョン・ポーター）及び第6軍団（ウィリアム・B・フランクリン）である。

ポトマック軍に所属したことがある軍団には、第1~第6軍団に加え、第9軍団、第11軍団（フランツ・シーゲル）、第12軍団（ナサニエル・バンクス、旧第5軍団）があった。また当初は2個騎兵師団を有していたが、1863年には1個騎兵師団が追加され、計3個騎兵師団からなる騎兵軍団が編成された。しかし、これらの軍団全てが常にポトマック軍傘下にあった訳ではない。第4軍団は半島作戰終了後にバージニア軍管区に所属替えとなった。第9軍団は1863年2月に西部戦線へ一旦抽出され、東部戦線に戻った後もユリシーズ・グラントの直接指揮下にあったが[3]、1864年5月にはポトマック軍に戻っている。1863年中はポトマック軍は8個軍団（第1、第2、第3、第5、第6、第11、第12及び騎兵）を有していたが、消耗と他方面への転出のために、1864年3月に4個軍団（第2、第5、第6及び騎兵）に再編された（5月に第9軍団が戻り、計5個軍団）。騎兵軍団の内2個師団はシェナンドー渓谷に派遣され、第2騎兵師団のみがポトマック軍に残された。しかしこの師団も、戦争の最終段階でフィリップ・シェリダン少将の指揮下に移された。
司令官

1861年5月27日-1861年7月25日：アービン・マクドウェル准将（北東バージニア軍管区）

1861年7月26日-1862年11月9日：ジョージ・マクレラン少将

1862年11月9日-1863年1月26日：アンブローズ・バーンサイド少将

1863年1月26日-1863年6月28日：ジョセフ・フッカー少将

1863年6月28日-1865年6月28日：ジョージ・ミード少将

ミード不在中、ジョン・パーク少将が4度代理で指揮をとっている

陸軍総司令官となったユリシーズ・グラント（当時中将）は、1864年5月から1865年4月にかけて、自身の司令部をポトマック軍司令部に置き、ミードに指示を出していたが、ポトマック軍司令官はミードであった。


参加した主要な戦闘

第一次ブルランの戦い 、マクドウェル

半島方面作戦（ 七日間の戦いを含む）、マクレラン

北バージニア方面作戦（第二次ブルランの戦い を含む）

バージニア軍に3個軍団を派遣


メリーランド方面作戦（アンティータムの戦い を含む）、マクレラン

フレデリックスバーグの戦い、バーンサイド

チャンセラーズヴィルの戦い、フッカー

ゲティスバーグ方面作戦、ミード

ブリストー方面作戦、ミード