第二次カーンズタウンの戦いは、1864年7月24日、バージニア州ウィンチェスター郊外のカーンズタウンで、南北戦争中の1864年バレー作戦の一環として行われた。ジュバル・A・アーリー中将率いる南軍バレー軍は、ジョージ・クルック准将率いる北軍ウェストバージニア軍を完膚なきまでに打ち破り、シェナンドー渓谷からポトマック川を越えてメリーランド州へと追い返した。その結果、アーリーは南軍最後の大規模な北軍領土への襲撃を開始し、メリーランド州とウェストバージニア州のボルチモア・アンド・オハイオ鉄道を攻撃し、作戦初期に民間人の家屋や農場が焼き払われたことへの報復としてペンシルベニア州チェンバーズバーグを焼き払った。
7月19日、北軍が側面から一連の攻撃を仕掛けたものの失敗に終わったため、アーリー将軍はベリービルの危険な陣地からストラスバーグ近郊のより安全な陣地へ撤退することを決めた。ウィンチェスターの軍病院と貯蔵庫の撤退中、ウィリアム・W・アヴェレル准将率いる北軍は、ラザフォード農場の戦いでスティーブン・D・ラムスール少将率いる南 軍に対して稀に見る勝利を収めた。この戦いにおける南軍の不振と、翌日ウィンチェスター南で行われた一連の小規模な騎兵戦により、北軍司令官のジョージ・クルックとホレイショ・G・ライトは、南軍は単に後衛戦を行っているだけであり、アーリーはバレーを離れ、北バージニア軍を増援するためにリッチモンドに向かっていると結論付けた。
ワシントン DCへの脅威がなくなったように見えたため、ライトは7 月 20 日に第 6 軍団と第 XIX 軍団を渓谷から撤退させ、ユリシーズ S. グラントによるバージニア州ピーターズバーグの包囲を支援するために戻り、渓谷には3 個師団からなるウェストバージニア軍だけが残された。続く 2 日間は比較的平穏で、両軍は互いに15 マイル (24 km)離れた陣地で休息していた。7 月 23 日、南軍騎兵隊がカーンズタウンの北軍の前哨線を攻撃し、激しい騎兵戦となった。アーリーは、この小競り合いで捕虜になった者からライトの撤退を知った。渓谷でリーに引き続き貢献するためには、ピーターズバーグのグラント軍が増援を受けないように、目の前の弱体化した部隊を攻撃しなければならないとアーリーは悟った。

7月24日の朝、アーリーは軍を北へ進軍させ、クルックに向かった。午前中、南軍の騎兵隊はカーンズタウンの南で北軍の騎兵隊と遭遇し、激しい小競り合いが勃発した。伝令がクルックに攻撃を知らせた。クルックはまだアーリーの歩兵がバレーを去ったと信じており、騎兵の支援を受けた2個師団だけを攻撃に向かわせた。午後早く、両軍の歩兵が戦場に到着した。南軍の陣地はカーンズタウンの南のバレー街道の両側に大きく広がり、高地に陣地を築き、騎兵隊で遮蔽されていた。ジョン・B・ゴードン少将の師団はバレー街道沿いに南軍の中央を形成した。ラムスール師団はゴードン師団の左翼に陣取り、カーンズタウンの西のサンディリッジに側面を置き、ウィリアム・“マッドウォール”・ジャクソン大佐の騎兵隊で遮蔽されていた。ガブリエル・C・ウォートン将軍の師団は、ジョン・C・ブレッキンリッジ少将の指揮の下、南軍の右翼を形成し、その側面はジョン・C・ヴォーン准将の騎兵隊によって守られていた。アーリーは当初、歩兵を森の中に隠し、騎兵隊と狙撃兵の散兵線を派遣して北軍を戦闘に誘い込み、南軍歩兵が渓谷を去ったというクルックの誤解を巧みに利用した。
北軍歩兵の陣地はカーンズタウンのバレー・パイク周辺に集中しており、1862年の第一次カーンズタウンの戦いで北軍が勝利した鍵の一つであるプリチャーズ・ヒルのジェームズ・A・マリガン大佐の師団が拠点となっていた。マリガン大佐の右にはジョセフ・ソーバーン大佐の師団がサンディ・リッジに陣取り、左には後の大統領ラザフォード・B・ヘイズの旅団がバレー・ターンパイクの東に陣取った。クルックはアヴェレルの騎兵隊を派遣し、南軍の右翼を迂回して背後に回り込ませた。両軍の散兵が遭遇すると戦闘が始まった。北軍の師団長たちはすぐに、自分たちが優勢な南軍に直面していることに気づき、攻撃を躊躇してその情報をクルックに伝えた。
クルックは、師団長たちが南軍陣地への攻撃をためらっていることにすぐに苛立ち、南軍の戦力に関する報告を信用しなくなった。彼はマリガンに、ソーバーン師団の支援を受けて南軍を攻撃するよう命じた。午後1時、北軍歩兵はしぶしぶプリチャードの丘を放棄して移動した。マリガン師団はオピークォン教会で必死に陣地を守り、ゴードンの部隊によって進軍を阻まれた。ヘイズ旅団が支援のために前進する中、ブレッキンリッジはワートン師団を北東に進軍させ、バレー・ターンパイクに垂直に走る深い渓谷へと進軍させた。彼は師団を渓谷へと進ませ、渓谷がターンパイク上の北軍から彼の動きを隠蔽した。ヘイズが渓谷を越えて道路を上ってくると、ブレッキンリッジは突撃を命じ、南軍はヘイズの無防備な側面を攻撃し、彼の師団を後退させ、多くの死傷者を出した。
ソーバーンは攻撃でマリガンの右翼を支援するはずだったが、戦場の地形のためマリガンから離れてしまい、戦闘中ほとんど戦闘に参加しなかった。ゴードンの南軍は北軍の戦線の隙間を利用してマリガンの右翼に回り込み、ヘイズの師団が崩壊すると、マリガンは2つの南軍師団に挟まれてしまった。マリガンは直ちに撤退を命じ、撤退中に部隊を立て直し、全面的な敗走を防ごうとした際に致命傷を負った。南軍歩兵はウィンチェスターまで逃げる北軍を押し返し、騎兵はウェストバージニアまで北軍の後を追った。
アヴェレルの騎兵隊は命令通りに南軍を側面攻撃しようとしたが、フロントロイヤル街道でヴォーンの騎兵隊と正面衝突した。予期せぬ南軍騎兵隊の攻撃の衝撃で、北軍騎兵隊はマーティンズバーグへ急行した。逃走する騎兵隊がウィンチェスターの北で撤退する荷馬車と砲兵隊に遭遇すると、北軍の御者たちの間でパニックが起こり、撤退に巻き込まれた多くの御者が荷物を放棄した。南軍の手に渡るのを防ぐため、多くの荷馬車は焼却しなければならなかった。夜になると、南軍騎兵隊は撤退中に部隊からはぐれた北軍兵士を探して田園地帯を捜索した。北軍兵士のほとんどは雨の中、田園地帯に散らばって夜を過ごし、捕獲を逃れようとした。
この勝利は、1864年のシェナンドー渓谷における南軍の絶頂期を象徴するものであった。クルックの壊滅した軍はポトマック川に撤退し、 7月26日にメリーランド州ウィリアムズポート付近で渡河した。シェナンドー渓谷から北軍が一掃された後、アーリーは北部領土への襲撃を開始した。これは南北戦争中に南軍が行った最後の大規模な襲撃であり、ペンシルベニア州チェンバーズバーグを焼き払ったのは、デイビッド・ハンターが作戦の初期に民間人の家屋や農場を焼き払ったことへの報復であった。(ハンターはレキシントンのバージニア軍事大学も焼き払っていたが、ジョン・マッコーランド率いる騎兵隊へのアーリーの命令では、これを正当化の理由として挙げることはなかった。)彼らはまた、メリーランド州カンバーランド付近のボルチモア・アンド・オハイオ鉄道を守る北軍の駐屯地を攻撃した。この敗北と、7月30日のマッコーランドによるチェンバーズバーグの焼き討ちの結果、グラントは第6軍団と第19軍団を渓谷に戻し、フィリップ・シェリダン少将を同地の北軍司令官に任命し、渓谷における南軍に対する戦況を決定的に逆転させた。
北緯39度08分22秒、西経78度11分43秒/北緯39.13951度、西経78.19530度/北緯39.13951度、西経78.19530度