Ewell begon te vechten op Culp's Hill bij het eerste licht. Lee reed naar het hoofdkwartier van Longstreet en vond dat Longstreet zijn orders verkeerd begrepen had. Hij was van plan een draaiende beweging te maken tegen de linkse Unie. Nu, zonder hoop op een gecoördineerde aanval, veranderde Lee het plan. Longstreet zou het centrum van de Union op Cemetery Ridge aanvallen. Ewell's troepen faalden in hun tegenaanval en werden gedwongen zich terug te trekken uit Culp's Hill tegen ongeveer 11:00 uur. Lee zette al zijn hoop op Longstreet's aanval op het centrum vast. Longstreet had de laatste nieuwe divisie in Lee's leger. Het bestond uit drie brigades, onder leiding van generaals James L. Kemper, Richard B. Garnett en Lewis A. Armistead, onder leiding van Pickett.
Kanonnen
Eerst werd een bombardement door ongeveer 140 geconfedereerde kanonnen op de lijnen van de Unie bevolen. Het bombardement begon rond 13.00 uur. Ongeveer 80 Union-kanonnen gaven het vuur weer aan. Het kanonduel duurde tussen één en twee uur, afhankelijk van de bron (de meeste zeggen ongeveer een uur). De geconfedereerde artilleriechef, generaal Edward Porter Alexander, was van plan om het maar ongeveer 25 minuten te laten duren. Maar hij realiseerde zich toen dat het weinig schade had aangericht aan de lijn van de Unie, dus ging hij verder. Maar hij moest zich ook zorgen maken over het opraken van de munitie en niet genoeg hebben om de aanval die Pickett op het punt stond te maken te ondersteunen. Toen de kanonnen van de Union stil vielen, dacht Porter dat hij ze had uitgeschakeld. Maar het was een truc van het hoofd van de Union artillerie. Zijn geweren wachtten op de aanklacht waarvan de Union troepen wisten dat die zou komen. Alexander stuurde een bericht naar Pickett dat hij zijn aanval kon beginnen.
De kanonade was te horen tot in Philadelphia. Het geluid was zo luid dat de schutter zijn oren bloedde. Het was waarschijnlijk het hardste geluid dat ooit op het Noord-Amerikaanse continent tot dan toe te horen was geweest. Uiteindelijk hebben de geconfedereerde kanonnen misschien wel 200 Union-soldaten gedood in het gebied dat later bekend zou worden als de "bloedige hoek". Maar de kanonnen van de Unie kunnen meer Confederatieve troepen hebben gedood.
Pickett's Charge
Het noemen van de Confederate aanval op het centrum van de Unie "Pickett's Charge" is misleidend om twee redenen. Ten eerste, Pickett beval slechts één van de drie eenheden in de aanval. Ten tweede was het geen charge, wat een snelle opmars naar de vijand is, het was een aanval die langzamer en over een langere afstand vooruit ging. Deze Virginia-eenheden kregen gezelschap van verschillende kleinere eenheden van Confederates (sommige uit North Carolina, Tennessee en Alabama), waarvan het aantal door de gevechten in de eerste twee dagen was verminderd. Toen de kanonnen stopten, ging Pickett naar Longstreet om toestemming te vragen om de aanval in te zetten. Longstreet, die er zeker van was dat de aanval zou mislukken, knikte in stilte met zijn hoofd en gaf een golf van zijn hand. Longstreet had geprobeerd Lee de aanval af te laten blazen, maar Lee wilde niet luisteren.
Meer dan 12.000 Confederaten stapten uit de bomen en vormden zich voor de lange mars naar voren. Op hen wachtte achter een laag stenen hek op Cemetery Ridge zo'n 5.000 Unietroepen, waarvan de meesten tot Generaal Winfield Scott Hancock's II Corps behoorden. Afhankelijk van de bron was dit tussen 14.00 en 15.00 uur. Toen ze over de afstand van 1,6 km naar voren marcheerden, doodde de artillerie van de Union grote aantallen troepen. Het geweervuur van de Union-lijn was intens. De troepen van de Unie gebruikten vier rijen soldaten. Terwijl de voorste linie vuurde, gingen ze terug om te herladen, terwijl de volgende linie omhoog ging om te vuren. Slechts een paar honderd van de Virginians bereikten de Unielijn. Binnen enkele minuten waren ze dood of stervende. Sommigen werden gevangen genomen. De aanval duurde ongeveer een uur met meer dan 7.000 gesneuvelde confederale soldaten. Toen de overgebleven Confederatietroepen zich terugtrokken, zag men Lee op zijn paard rijden en zei: "Dit was allemaal mijn schuld". Hij zei toen tegen Pickett dat hij zijn divisie moest mobiliseren. Pickett antwoordde: "Generaal, ik heb geen divisie."
Ongeveer op hetzelfde moment als de hoofdaanval, viel Stuart's cavalerie de achterkant van de Unie aan, maar de aanval mislukte ook.