在１６日午夜，康沃利斯開始實施他的撤退計劃。誰想部隊在渡河途中突然遇到了暴風雨，河麵上狂風驟起，濁浪排空，船隻無法行駛，撤退計劃隻得放棄，康沃利斯的最後一線希望也破滅了。聯軍隨即對英軍實施猛烈的炮擊，約克鎮的城防工事頓時變成一片火海，英軍傷亡慘重，士氣跌落到了最低點。
在走投無路的情況下，康沃利斯終於在１０月１７日，即４年前柏高英在薩拉托加投降的同一天，給華盛頓送去一封信，要求雙方休戰，談判投降條件。
經過談判，約克鎮地區的英軍宣布無條件投降。投降儀式定於１０月１９日在約克鎮中心廣場舉行。應華盛頓的要求，投降儀式完全按照查爾斯頓戰役失利時美軍所享受的“禮遇”進行，並由當時的美軍司令林肯將軍接受英軍的投降，以示雪恥。
１９日中午時分，美法聯軍在廣場上排出整齊的隊列，華盛頓身著莊重筆挺的軍服，在羅尚博等高級將領和參謀人員的陪同下騎馬站在隊列的前方，他們的兩側是數十麵迎風招展的彩旗，軍樂隊高奏雄壯的進行曲和歡快的《揚基小調》。下午２時左右，英軍將士們拖著沉重緩慢的步伐來到廣場。康沃利斯害怕受到羞辱托病未出，由奧哈拉將軍代他向指定的受降將軍林肯交出了指揮刀。隨後，英軍士兵走向指定地點，交出武器裝備。
目睹此情此景，華盛頓感慨萬千，他不禁回憶起幾年來艱苦戰鬥的歲月和身邊倒下去的無數戰友。美國人民流了多少鮮血，才換來今天的成功。他在當天寫給國會議長的一封信中指出：“此次戰役中聯軍將士的英勇戰鬥，是促成這一偉大勝利的主要原因。即使我最樂觀的估計，也未料到勝利會出現得如此早。戰役開始時，全軍充滿你追我趕、力爭勝利的激情，使我不勝欣慰和滿意，也使我對即將取得的勝利充滿信心！”
第二天，華盛頓向全軍發出一道命令，高度讚揚了聯軍將士們在約克鎮戰役中創下的英雄業績，對有突出貢獻者進行了嘉獎。同時還宣布，赦免軍中所有被拘禁的人，並舉行隆重的感恩儀式，以感謝上帝對美利堅民族的賜福。
約克鎮戰役是美國人民在獨立戰爭中取得的最輝煌的一次勝利。經戰後清點，聯軍共俘敵８０００餘人，其中包括海軍人員８４０人，繳獲大炮２５０門，各式武器上萬件以及若幹艘艦船。這次戰役是美法聯軍在戰略反攻階段取得的一次決定性勝利，它意味著英軍主力在北美戰場上已開始全麵瓦解。自此以後，英軍一蹶不振，幾乎停止了重大的軍事行動。
雖然從戰爭史的角度來說，這次戰役的規模並不算大，但它卻足以使英國相信，用軍事手段是無法征服一個團結起來反抗他們的民族的。而美國人民卻歡欣鼓舞，因為他們已經從中看到了獨立戰爭勝利結束的曙光，人們載歌載舞，喜氣洋洋，全國上下呈現出一派節日的景象。