2月16日黎明，尼米茲焦急地期待著轟擊硫磺島和空襲東京的消息。上午7時，尼米茲從東京廣播電台獲悉：美軍襲擊了東京機場。幾乎在同一時間，尼米茲得到報告，海軍已開始對硫磺島發起炮擊，B－29型轟炸機正飛往北麵，向硫磺島作日常空襲。
2月19日，斯普魯恩斯向尼米茲報告了兩天來襲擊東京的戰果：空中擊落敵機332架，地麵擊毀177架，摧毀許多機場和航空站的機庫、機棚和設施。
同一天上午11時，美軍開始發起進攻硫磺島的戰鬥。美軍原計劃5天拿下硫磺島，結果整整打了36天。3月25日才將島上的殘敵基本肅清。硫磺島一役中，登陸一方的傷亡人數超過了抗登陸一方。美軍在陸上和海上作戰的人員中，約有7000人戰死（包括負傷後死亡的人數），19萬人負傷。尼米茲稱：“在硫磺島參戰的美軍中，非凡的勇氣成為共同的美德。”
硫磺島據稱是太平洋戰爭中，美軍付出最大代價才獲得的島嶼，它的價值不應誇大也不應低估。在該島被宣布已完全占領的12天前，第一架B－29型轟炸機即在該島作緊急降落；占領該島不到3周，P－51型“野馬”式巡邏戰鬥機於該島跑道上起飛，為白天轟炸東京的B－29型機護航；3個月內，850架B－29型轟炸機在該島作緊急降落。這就證實了占領該島的必要性。無疑，如果沒有這個勝敗攸關的基地，這些飛機大部分會葬身海底。
新任海軍部長福雷斯特爾親臨硫磺島視察，回國後上報了他親自掌握的戰場第一手材料。在關島，海軍部長還向尼米茲祝賀他60歲生日。
福雷斯特爾離去後不久，尼米茲決定返回華盛頓述職。3月1日，他由謝爾曼將軍和拉馬爾中校陪同動身啟程，經珍珠港和舊金山前往華盛頓。在舊金山，他又一次領略到那些正被發表並在全國廣泛傳播的新聞報道的作用。《舊金山調查者報》在頭版發表社論，暗示硫磺島損失慘重，原因是領導無方。它以明確的語言聲稱，隻有麥克阿瑟才具備贏得戰爭勝利的才智，他不會像其他的司令官那樣損兵折將、丟棄裝備。華盛頓應讓麥克阿瑟擔任太平洋的全麵指揮。海軍和陸戰隊人員領導乏術。社論還指出，他們現在的領導，顯然正在用美國子弟的生命作不必要的冒險。
這種說法使尼米茲大為不滿，同時也使陸戰隊隊員們怒不可遏。在舊金山休假的多位陸戰隊員湧進《舊金山調查者報》的大樓，當著總編輯威廉·雷恩的麵，要求他道歉或作出答複。雷恩推托說，這不過是上級的指示而已。這引起了尼米茲的注意。從此，尼米茲對批評他領導和指揮藝術與麥克阿瑟在戰略方麵是相違背的一類攻擊性文章有所防備了。
尼米茲和謝爾曼向參謀長聯席會議彙報了下一步進攻衝繩島的作戰方案。進攻部隊包括陸軍第24軍，這個軍自進攻萊特灣以來已擴編為4個師；兩棲作戰部隊第3軍團，包括陸戰隊第1、第2和第6師。這些部隊合在一起組成第10集團軍，由美國陸軍的巴克納中將指揮。第58特混艦隊在衝繩和九州之間的海麵上進行掩護，英國太平洋艦隊則在衝繩和台灣間的海麵負責掩護。
本次會議還通過了陸軍提出的進攻日本本島的作戰計劃。登陸九州的代號為“奧林匹克行動”，預計於1945年11月實施；進攻東京平原的代號為“王冠行動”，預計於次年3月實施。尼米茲將指揮所有海上部隊建立灘頭陣地，麥克阿瑟則負責指揮地麵部隊。
在華盛頓期間，尼米茲去白宮謁見了羅斯福總統。他是頂著對硫磺島戰役的各種指責和謾罵而來的，在內心深處，他渴望得到羅斯福總統的理解和支持。盡管尼米茲並不計較個人威望，但是他重視人的尊嚴。誰也不願被人稱為劊子手，即使這是屬於職責範圍的事。
尼米茲最終獲得了羅斯福批準的向衝繩島進攻的主攻任務。望著羅斯福蒼白、枯槁的麵容，尼米茲心中隱隱產生了一種願望：1945年將結束太平洋戰爭，讓羅斯福活著看到這一勝利。
尼米茲一行飛越太平洋時，在珍珠港稍事停留，於3月15日回到關島。此時，他的注意力已完全集中在即將開始的戰事上。
在製定衝繩島作戰計劃時，尼米茲最為擔心的問題是，美軍在島上建立起機場之前，敵人空中力量對美方參戰部隊究竟有多大危害。在東北方向，九州有55個機場；在西南方向，台灣有65個機場；在它們之間，沿著包括衝繩島在內的琉球群島還有許多飛機跑道。因此，日軍可能動用在本土的3000或4000架飛機，運用致命的“神風”式自殺戰術以抗擊美軍的進攻部隊。
為了阻止可能出現的危險形勢，尼米茲命令第58特混艦隊對九州各機場發動一係列襲擊。第一特混艦隊於3月18日和19日，對九州地區的機場、日本本土南部地區和停在瀨戶內海的日本艦隊的殘餘艦艇，多次進行大規模空襲。日軍飛機進行了反擊，擊傷“企業”號、“約克城”號等航空母艦。“富蘭克林”號遭到重創，800多名艦員喪生。尼米茲又令B-29型轟炸機編隊襲擊九州的航空設施和基地。尼米茲還下令在下關海峽一帶布雷。在上述空襲活動中，美軍雖然損失116架艦載機，但是擊傷數艘日艦，並破壞了九州地區日軍的各種設施及交通樞紐，使日軍在此後的3周內幾乎未能進行反擊。