Naslednje leto in pol je Carlin poveljeval 2. brigadi, 1. diviziji XX korpusa. Sodeloval je v kampanji Tullahoma in naknadni bitki pri Chickamaugi. Jeseni 1863 se je boril na planini Lookout.
in Missionary Ridge med bitkami za Chattanooga. Poleti 1864 je vodil svojo brigado v kampanji v Atlanti, med kampanjo pa si je vzel kratek dopust, da bi se vrnil v Illinois, da bi se poročil. Pred septembrsko bitko pri Jonesborou je bil povišan v poveljnika divizije. Nato je sodeloval v Shermanovem pohodu na morje in zavzetju Savane v Georgiji.