De gamle medlemmer af regimentet (resterende af de oprindelige tre-årige mænd) mobiliseret ud 21. juni 1864, og hvad der var tilbage af 4. regiment, Ohio Volunteer Infantry blev konsolideret til en bataljon fem dage senere. Den meget udtømte 4. deltog i en række kampe nær Petersburg, herunder Deep Bottom, Reams Station
, og Hatcher's Run. De deltog i Appomattox-kampagnen fra 28. marts til 9. april, hvor de så deres sidste større kamp i sejren ved Slaget ved Sayler's Creek. Den sejrende hær marcherede til Washington, D.C. i begyndelsen af maj, og deltog derefter i Grand Review den 23. maj. Den 4. Ohio regiment indtrådte den 12. juli 1865 i Columbus.