5月4日，日軍發動總反擊失利，遂收縮陣地。在美軍兩翼包圍下，於29日放棄首裏防線，向南部防線轉移。6月4日，美陸戰第6師由牧港海岸向小祿半島登陸。17日，美陸戰第2師第8團在喜屋武登陸。18日，美第10集團軍司令巴克納在視察前沿時陣亡，陸戰第3軍司令R。S。蓋格少將接替其職務。22日，美軍突破日軍南部防線。次日淩晨，日軍第32集團軍司令牛島滿及其參謀長剖腹自殺。
衝繩島因其在日本本土防禦中的重要的戰略位置，為譽為日本的“國門”，因此衝繩島登陸戰就被稱作“破門之戰”。役以日軍失敗告終。日軍死亡66000人，被俘7455人，17000受傷。島上居民死亡約14萬人，損失飛機7830架，艦艇被擊沉16艘、擊傷4艘。美軍傷亡7萬餘人（12513人死亡，38916人受傷，33093人非戰鬥受傷），損失飛機763架，損失坦克372輛，艦艇被擊沉36艘，擊傷368艘。這是美日兩軍在太平洋島嶼作戰中規模最大、時間最長、損失最重也是最後一次戰役。美軍占領衝繩島後，打開了日本的門戶，達到了為進攻日本本土建立戰略基地的目的。
此次戰役，日軍十萬守軍，麵對美軍絕對優勢的海空兵力和地麵部隊，在近乎孤立無援的情況下，堅持戰鬥三月有餘，顯示了日軍抗登陸能力之高，戰鬥意誌之頑強，同時日軍所采取的戰術，也為劣勢軍隊組織有效的抗登陸戰，提供了有益的經驗，日軍主要憑借坑道、天然岩洞和山地反斜麵陣地，盡量削弱美軍的火力優勢，並積極開展近戰、夜戰，組織小部隊頻繁實施猛烈反擊，消耗美軍的有生力量，雖然守備部隊和航空兵力在戰役中遭受了嚴重損失，但為本土防禦爭取到了寶貴的備戰時間，並使美軍深刻意識到對日本本土的登陸將遇到更加激烈和殘酷的戰鬥。
美軍在作戰中比較重視奪取戰區製空權和製海權，依靠其絕對優勢的海空力量，在確實掌握了琉球群島的製空權、製海權，切斷對守軍各種支援，並對登陸部隊進行海空火力支援後，才實施登陸，為此，美軍以航母編隊和戰略空軍的B-29轟炸機多次襲擊日本九州等地的日軍航空基地，由於日軍在九州地區建有很多機場，而且分布分散，加上防空火力的有力掩護，美軍的空襲一直未能將其徹底壓製，所以美軍的航母編隊隻得長期停留在衝繩海域，充當登陸編隊的屏障，在日軍神風特攻隊的瘋狂攻擊下，蒙受了巨大的損失。
美軍比較成功的是戰役中的後勤保障工作，參戰部隊總數高達五十餘萬，所有這些部隊的物資供應，從飛機、大炮到炸藥和汽油，甚至衛生紙、可口可樂到冰淇淋和口香糖，一切都是經過太平洋從美國本土運來的，工作量驚人之龐大，其中運輸船隊功不可沒，他們冒著被日軍潛艇和飛機擊沉的危險，克服了潮濕炎熱的海域長途航行中的種種困難，將物資源源不斷送到前線，為戰爭作出了傑出的貢獻。此外，美軍首先奪取慶良間列島，並將這個群島建設成後勤前進基地，為參戰艦艇提供就近的維修、補給和休整，也是非常明智而卓有成效的。
衝繩戰役和前不久進行的硫磺島戰役，使美軍深深明白，如果要在日本本土實施登陸，將麵對怎樣的瘋狂抵抗，美軍參謀長聯席會議估計，日本本土登陸，美軍將付出一百萬人的傷亡，為了減少傷亡的同時震懾蘇聯，因此美國最終決定對日本使用剛研製成功的原子彈，以盡快結束戰爭。