1945年2月16日拂曉，美軍海軍少將威廉·布蘭迪的炮艦和護航航母來到離硫黃島不遠的地方，開始猛轟日軍的島上防禦工事。與此同時，在600海裏以北的海麵上，由斯普魯恩斯將軍坐鎮指揮的第58特混艦隊已到達東京外海，用艦載機對日軍發動襲擊，在兩天時間裏，美軍摧毀了幾百架日軍戰機，為攻打硫黃島掃清了障礙。然後，第58特混艦隊返航，也加入對硫黃島的轟炸隊伍。美軍哈裏·希爾中將的進攻部隊也隨後趕來，並帶來了由海軍陸戰隊第5兩棲部隊新任指揮官哈裏·施密特少將指揮的攻擊部隊。在進攻部隊中還有觀察員——海軍部長詹姆斯·福裏斯特爾和遠征軍總指揮霍蘭·史密斯將軍。
2月29日被定為美軍硫黃島登陸日。這天，特納中將親自指揮了支援部隊。太陽升起時，美軍炮火支援艦隊，包括第58特混艦隊的戰列艦和巡洋艦發動了猛烈的登陸前火力準備，1小時25分鍾後，他們停止了炮擊。隨後，第58特混艦隊的100多架飛機從島上呼嘯而過，發射火箭彈和機關炮彈，並投擲了多用途凝固汽油彈。接著，艦隊又恢複了壓製敵人火力的快速炮擊，把守敵趕入地下。在進攻發起之前，艦隊再次停止炮擊，讓飛機對海灘進行掃射。29日8時30分，第一波攻擊由500艘登陸艇組成，載著第4、5海軍陸戰師的8個營向岸邊衝去。他們本指望兩棲坦克和兩棲裝甲運兵車把登陸部隊運過海灘，但卻被鬆軟的火山灰堆成的陡峭海岸攔住了，履帶壓進泥土中停滯不前。沒有辦法，已經上岸的陸戰隊士兵隻好爬向一係列凸起的高地，頂著中部山嶺掩體裏的日軍掃射前進。
一場代價巨大的戰鬥開始了。它使人想起了著名的佩萊利烏島戰鬥，那是用步槍、手榴彈、火焰噴射器和炸藥包把深藏在壕溝和洞穴裏的守敵摳出來的。經過將近一個月，而不是預計4天的殘酷戰鬥，硫黃島才被占領。這期間，日軍“神風”飛機擊毀了美軍支援艦隊中的若幹艘戰艦，使“薩拉托加”號航母喪失了戰鬥力，護航航母“俾斯麥”號沉沒。美軍登陸部隊和海上艦隊共有1.9萬人受傷，將近7000人陣亡或因傷重致死，其傷亡人數已經超過島上守敵的傷亡人數，但是事後證明，用這些損失來換取硫黃島是值得的，因為它的存在不僅提高了對日本轟炸的效率，而且也成為美軍受傷或缺油飛機的避難所。到戰爭結束時，美軍大約有2400架B－29轟炸機、2.7萬名機組人員在島上緊急降落。
決戰衝繩
衝繩島是琉球群島中最大的島，有日本“國門”之稱，它掩護著日本在東海的海上交通線，並對日本本土南部形成了可靠的屏障。在硫黃島登陸以後，美軍第5艦隊司令斯普魯恩斯將軍提議，應該一鼓作氣，攻占衝繩島。他指出，從衝繩島出發，美軍可加強對日本的封鎖，加緊對日本城市的轟炸，也可以作為計劃中的攻占九州的補給基地。尼米茲上將和參謀長聯席會議批準了這個計劃。
實施這次行動的是美軍第5艦隊司令斯普魯恩斯將軍和第58特混艦隊司令米切爾將軍的部隊，特納將軍在登陸場鞏固之前負責登陸部隊的指揮。為了保證兵力的絕對優勢，美軍幾乎調用了太平洋戰區內海軍和陸軍的大部分主力，英國海軍也派出部分兵力參加作戰。他們編成任務不同的特混編隊，包括第58特混編隊（航空母艦編隊）、第57特混編隊（英軍航空母艦編隊）、第52特混編隊（登陸支援編隊）、第53特混編隊（北部登陸突擊編隊）、第54特混編隊（艦炮和掩護編隊）和第55特混編隊（南部登陸突擊編隊），共有航空母艦34艘（艦載機2108架）、戰列艦22艘和其他作戰艦艇320艘。另外，盟軍還有登陸運輸艦船500艘，加上後勤艦船和輔助船隻共約1000餘艘，共計18.3萬人，對抗由日軍牛島滿中將率領的7.7萬名守敵。