雖然這些島嶼的價值很小，但美軍仍要攻打阿留申群島，因為美軍不想讓日軍占領阿留申群島。再加上，美英聯合參謀長會議也想占領阿留申群島，為了日後蘇聯向日本宣戰時，盟軍在阿留申群島擴建航空中轉基地，開通西伯利亞的航線。
因為可能動用的兵力和艦艇很少，美軍先繞過了基斯卡島，以少量的兵力進攻防守薄弱的阿圖島。阿圖島是基斯卡島守軍的供應基地，而且阿圖島的日軍隻有2600人，還不到基斯卡島的一半，連岸防工事和防空大炮都很少。阿圖島戰役由美軍阿留申地區司令官金凱德指揮，調來263架飛機進行轟炸。
1943年5月11日，美軍步兵第7師，分乘5艘運輸艦，在3艘戰列艦、6艘巡洋艦、19艘驅逐艦、1艘航空母艦的護航下，美小分隊1000人在阿圖島北部的霍爾茨灣海灘登陸，另一支小分隊2000人在阿圖島南部的馬薩科勒灣海灘登陸。
阿圖島守備隊隊長山崎保代大佐率部在山穀中守了2個星期，已經斷糧了。阿圖島屬於亞寒帶，除了苔蘚以外，寸草不生。
山崎見援兵總不趕到，決心死守。山崎召集眾小隊長說：“今天我們已經陷入絕境，隻有戰死，才能讓美國人瞧得起，實現效忠天皇的誓言。你們意下如何？”
眾小隊長大喊：“我們與長官同生死！”
這時，兩支美軍向島上的日軍形成夾攻之勢，美軍還用艦炮和航空兵的火力進行瘋狂轟炸。
山崎指揮2000多日軍據守山口，憑借隱藏的火力點和簡單的防禦工事組織抵抗。後來，美軍出動了第7師的全部兵力1.1萬人，仍沒有獲勝。寡不敵眾的日軍被迫退守北部海岸的一個高地。
5月29日深夜，山崎率僅剩的千餘日軍，由一個舊城堡中鑽出，向美軍陣地發動瘋狂反攻。日本官兵大喊著：“日本人喝血如飲酒”，越過了美軍的前哨，炸毀了一所美軍野戰醫院和軍需補給倉庫。
驚醒後的美軍向日軍發起強大的火力壓製，日軍官兵紛紛倒地。絕望的日軍官兵見無法突圍，紛紛以各種方式自殺。
30日清晨，美軍占領了阿圖島。阿圖島一戰，美軍死亡1000人。
日軍早已密切監視著美軍，正準備從珍珠港、新幾內亞、所羅門3個方向發起攻勢，沒有多少的兵力去支援阿留申群島的日軍。日軍失去阿圖島後，日軍統帥部決定撤離難以防守的基斯卡島，下令對撤退必須絕對保密，依靠濃霧天氣的掩護，派潛艇部隊撤出所有的部隊。
基斯卡島的日軍兵力為5639人，包括3210名海軍部隊。自5月27日至6月21日，日軍共派出潛艇18艘次，偷偷地撤走了820名日軍。
美軍出動了巡邏艦艇的封鎖基斯卡島，日軍被迫改用大型艦艇。7月29日夜，日軍出動19艘大型艦艇偷偷撤走了剩下的所有人員，撤退前炸毀了一些島上的軍事設施。
在占領阿圖島後，美軍積極為攻占基斯卡島做準備。美軍吸取了阿圖島戰役的血的教訓：對日軍的防禦工事火力打擊不充足，美軍士兵缺乏訓練，裝備不適應島上作戰，等等。
從8月2日至8月15日，也就是登陸以前的2個星期內，美軍向基斯卡島發動了106次大規模轟炸和15次艦炮的猛烈打擊，將島上的軍事設施幾乎全都摧毀了。
在阿留申群島南部的阿達克島上，美軍出動了2.9萬名美軍官兵和5300名加拿大官兵，裝備了適合島上作戰的裝備，不斷地進行登陸作戰演習和穿越沼澤地的軍事訓練。
8月13日，在近百艘軍艦的掩護下，由大量運輸船組成的輸送隊從阿達克島出發。15日拂曉以前，負責艦炮掩護的艦隻到達基斯、卡島海域，向基斯卡島的主要岸防陣地發動了大規模的炮擊。
天亮後，盟軍登陸部隊乘坐坦克登陸艦、步兵登陸艇等繼續登陸。盟軍衝上島後發現島上已經沒有人了，隻有許多設施被摧毀了。
美軍占領了阿留申群島，解除了北太平洋海域正麵日軍的強大威脅，使日本的千島群島和北部地區完全暴露在美國海、空軍的麵前。美軍占領了阿留申群島為日後美軍在反攻中牽製日本北方軍創造了條件。經過阿留申群島戰役，日軍的北太平洋地區的“絕對國防圈”被迫向千島群島轉移。