6 月 7 日，谢里登率领北军两个骑兵师前往袭击弗吉尼亚中央铁路并与亨特少将会合。由于炎热和潮湿的困扰，北军在头两天仅前进了约 40 英里。 6 月 8 日上午，南军侦察兵将谢里登的行动消息传给了骑兵高级指挥官韦德·汉普顿少将（Maj. Gen. Wade Hampton）。他正确地猜测到了北军的目标是位于戈登斯维尔（Gordonsville）和夏洛茨维尔（Charlottesville）的铁路枢纽，并且知道他必须迅速采取行动阻止威胁。 他的师和菲茨休·李少将的师于 6 月 9 日早些时候开始追击。虽然北军领先了两天，但南军路线较短并且更加熟悉地形。 到6月10日晚，两支军队已经各自在特雷维利安车站附近集结。 南军在卡彭特福特（Carpenters Ford）渡过北安娜河，并在克莱顿商店（Clayton's Store）周围扎营。
6月11日拂晓，汉普顿制定了一项计划：他将把他的师分散到通往克莱顿商店的两条道路上，并在十字路口处与敌人会合，将谢里登推回北安娜河。 汉普顿带着他的两个旅从特雷维利安出发，第三个旅则留在他的左边以防止侧翼袭击。 菲茨休·李指挥的另一个师奉命从路易莎法院（Louisa Court House）推进，构成右翼。 当南军开始进攻时，谢里登也开始了他的进攻。阿尔弗雷德·T·A·托伯特准将（Brig. Gen. Alfred T. A. Torbert）隶下的两个旅向特雷维利安车站推进，而第三个旅则向路易莎法院推进。 两军的第一次接触发生在特雷维利安路。马修·C·巴特勒准将的南卡罗来纳旅与韦斯利·梅里特准将的旅发生冲突。汉普顿命令士兵们下马，试图将北军散兵推回茂密的树林中。他预计菲茨休·李随时会从他的右侧加入战斗。 然而汉普顿寡不敌众，很快就被迫撤退。 最终，吉尔伯特·J·赖特上校（Col. Gilbert J. Wright）的旅加入了灌木丛中的近距离战斗。但几个小时后，他们也被北军骑兵推回到特雷维利安站的视线范围内。
在南军的右翼，菲茨休·李和前进中的乔治·A·卡斯旅发生短暂冲突。随后卡斯特率领他的旅沿着一条通往特雷维利安车站西南方向的道路前进。 他发现车站内完全无人看守，只有运输物资的火车：补给车、装有弹药和食物的沉箱以及数百匹马。 第五密歇根骑兵团随即占领了该地段，但是在追击逃跑的货车的过程中损失了一些自己的人员和大部分猎物，也使卡斯特与谢里登中断了联系。 赖特的一个团，佐治亚第七团，进入了卡斯特部队和特雷维利安站之间。 卡斯特命令密歇根第七旅发起冲锋将佐治亚人击退。 此时汉普顿已经得知了后方的威胁并派出了三个旅回防。 突然之间，卡斯特旅几乎被南军包围了，他的指挥范围在不断缩小，各个方向都遭受到南军的冲锋和炮弹袭击。 谢里登听到卡斯特方向的枪声，意识到他需要帮助。 他率领两个旅发起冲锋，将汉普顿的部队一路推回驻地，而第三个旅则冲向菲茨休·李暴露的右翼。 汉普顿被迫向西撤退，菲茨休·李则向东撤退，北军占领了特雷维利安车站。当天的战斗结束。
当晚，菲茨休·李向南机动，与特雷维利安站以西的汉普顿会合。 谢里登得知亨特将军并未按原计划前往夏洛茨维尔，而是前往了林奇堡。 他还收到情报称在韦恩斯伯勒（Waynesboro）附近发现了南军布雷肯里奇师的步兵，这有效地阻止了他进一步前进的机会，因此他决定放弃袭击并返回驻扎在冷港的主力部队。
6 月12 日，北方骑兵摧毁了特雷维利安车站、几辆火车以及车站两侧约一英里的铁轨。 下午 3 点左右，由于担心南军在他的侧翼附近盘旋， 谢里登派托伯特的师在戈登斯维尔和夏洛茨维尔公路上向西侦察。 他们发现汉普顿的全部部队在特雷维利安西北两英里处的一些圆木胸墙后面呈L形排列。 北军骑兵对“L”形的顶点和较短的一边发起了七次攻击，但都被击退，损失惨重。 菲茨休·李的两个旅转身对北军右翼发起猛烈反击。 战斗于晚上10点左右结束。 遭到重创的北军在深夜撤退。 这是整场战争中最血腥、规模最大的全骑兵交战。
特雷维利安站战役结束后，谢里登背负着众多伤员、大约500名囚犯和弹药短缺的重担，决定撤退。 他计划悠闲地行军返回冷港，因为他知道汉普顿将不得不跟随他，因此将被占用数天，而李将军在这段时间里将无骑兵可用。北军骑兵于 6 月 13 日开始返回。 他们在卡彭特福特（Carpenter's Ford）渡过北安娜河，然后沿着卡萨平路朝斯波西瓦尼亚法院方向行军。 6月16日，纵队穿过鲍灵格林（Bowling Green），沿着马塔波尼河（Mattaponi River）北岸行进，于6月18日到达国王和王后法院（King and Queen Court House）。
当谢里登的部队开始突袭特雷维利安车站时，格兰特的军队已经开始从冷港渡过詹姆斯河。 与此同时，格兰特下令将他的主要补给基地从帕蒙基河上的白房子迁至詹姆斯河上的城市角（City Point）。 谢里登得知位于白房子的补给站尚未被攻破，遂于6月19日将跟随他的伤员、战俘和非裔美国人护送至白房子，然后返回敦刻尔克（Dunkirk），在那里 他可以渡过马塔波尼河（Mattaponi River）。
汉普顿的南方骑兵离开特雷维利安车站后，沿着大致平行的道路跟随谢里登向南行进。6月20日，菲茨·李试图袭击位于白房子的北军补给站，但是谢里登的到来缓解了当地守军的压力。 6月21日，谢里登跨过帕蒙基河，率领900辆马车驶向詹姆斯河。 6 月 24 日，托伯特的师护送马车车队，而格雷格的师则沿着一条平行路线行进以保护北军右翼。 上午 8 点左右，格雷格的师将南军先头部队击退，并在撒玛利亚教堂（Samaria Church）西部构筑了阵地（北军报告中将此地误称其为圣玛丽教堂）。 下午 3 点到 4 点，南军汉普顿的五个旅攻击了格雷格的两个旅。 北军骑兵面临巨大压力，于是开始沿着通往查尔斯市法院（Charles City Court House）的道路撤退。
格雷格的师相对完整地逃脱了，补给车队也没有受到干扰。 遭到汉普顿骑兵的阻击后，谢里登于 6 月 25 日撤退，穿过查尔斯市法院到达杜泰码头（Douthat's Landing），在那里用平底船渡过詹姆斯河。 他的骑兵于 6 月 27 日和 28 日紧随其后过河。
南军骑兵试图再一次发动进攻，但鉴于北军力量仍然强大而放弃。之后汉普顿接到李将军的命令迅速前往彼得堡以应对针对该市南部铁路的威尔逊-考茨突袭（Wilson-Kautz Raid）。 同样是在 6 月 27 日至 28 日，他的部下在查芬崖（Chaffin's Bluff）的一座浮桥上渡过了詹姆斯河。
谢里登对特雷维利安车站的突袭取得了好坏参半的结果。 他成功地转移了南军对格兰特渡过詹姆斯河的注意力，但未能成功切断弗吉尼亚中央铁路这条通往南方首都的重要补给线。 他还遭受了相对较重的伤亡，并因战斗和中暑而损失了大量马匹。 然而谢里登声称他的袭击是不可否认的胜利。 他在 1866 年的官方行动报告中写道：“结果是不断取得成功，叛军骑兵几乎被彻底歼灭。我们随心所欲地行军；我们始终是攻击方，而且总是成功。”
汉普顿的骑兵对抗谢里登的结果也好坏参半，但总体上比谢里登的表现更为正面。 他成功地保护了弗吉尼亚中央铁路，并间接保护了里士满。 他在特雷维利安站的第二天和撒玛利亚教堂的作战中取得了战术胜利，但未能摧毁北军骑兵及其补给车队。 8 月，汉普顿被任命为北弗吉尼亚军团骑兵军司令，正式填补了这个自斯图尔特将军阵亡后一直空缺的职位。
