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3月20日，美军第五十八特混舰队冒雨南撤。日军因航空兵力损失严重，所剩无几，只能以少数飞机进行零星袭扰。1架自杀飞机撞伤了1艘美军驱逐舰。
3月21日，日军守卫硫磺岛的总指挥栗林忠道指挥剩余的350名日军，高喊着“万岁”，进行最后一次冲锋。第二天，这股日军终于全军覆没。
21日14时，50架日机从西北向美军第五十八特混舰队逼来。舰队司令米切尔闻报立即派出150架战斗机迎战。行动笨拙而又缺乏战术的日机成了美军“恶妇”式战斗机的空靶。不到一个小时，50架日机全部被击落。美军舰队安然无恙。米切尔这才向太平洋舰队司令尼米兹报告战况，表示为未能达到预期目的而感到遗憾。
3月23日，布兰迪指挥由18艘护航航母、15艘驱逐舰、19艘护卫舰、70艘扫雷舰以及一些炮艇、猎潜艇等小型舰艇组成的第五十二特混舰队（又称“两栖支援舰队”），开始对冲绳岛接近航道进行扫雷，护航航母则出动舰载机对冲绳岛、庆良间列岛日军进行轰炸，以掩护扫雷行动。
3月25日，美军第五十二特混舰队中的2艘巡洋舰和3艘驱逐舰对庆良间列岛实施预先火力准备，同时掩护水下爆破大队侦察各岛屿登陆地点的海滩情况，结果发现久场岛和屋嘉比岛两岛屿预定登陆点的水下密布暗礁，登陆艇无法直接驶上海滩，只能使用履带登陆车。这样一来，现有履带登陆车的数量就不能满足在6个岛屿同时登陆的需要，只得临时改变计划，先在其他4个岛屿登陆。
3月26日，日军守卫硫磺岛的总指挥栗林忠道感到大势已去，于是向天皇裕仁拍发了诀别电：
战局已到最后关头。卑职于17日午夜亲赴前线，率全军发动悲壮的总攻，同时祈求帝国必胜与安泰。敌军自进攻以来，以其难以想象的优势，由空海陆向我军发动猛烈进攻。我军不惧强敌，拼死奋战，这让卑职很受感动，部下的奋战感天地泣鬼神。然而，面对敌人猛烈的进攻，将士们相继战死。最后，还是辜负了对我的期望，这些重要地区被强敌夺去，深感惶恐，深致谢罪之忱。我觉得不夺回本岛，帝国则永无宁日。为此，我纵然化作鬼魂，也要亲率大日本皇军卷土重来。弹尽粮绝之时，深感皇恩浩荡，虽粉身碎骨，亦在所不辞。兹告永别。
电报拍完后，栗林诗兴大发，连作3首，其中一首写道：“敌仇终未报，此身弃野原。但愿生七度，执戈再当先。”
至此，美军以伤亡2.1万人的代价，占领了硫磺岛，共击毙日军2.3万人，俘虏1000人。驻守冲绳岛的日军第三十二军军长牛岛满获知硫磺岛陷落，栗林忠道部下2万多名官兵全部战死的消息，异常悲伤，默默无语。牛岛满站在那霸港，眺望大海。他知道，这是风暴前的宁静，一场恶战即将爆发。
26日8时，美军步兵第七十七师师长安东尼·布鲁斯少将率部拉开了攻占庆良间列岛的战斗帷幕。第七十七师由西部岛屿突击大队组成的慢速、快速2个护航队负责实施海上航渡。慢速护航队为登陆舰纵队，由22艘坦克登陆舰、14艘中型登陆舰、40艘步兵登陆艇和一些护卫舰编成；快速护航队由20艘武装输送舰和武装货船、2艘护航航空母舰及若干驱逐舰编成。2支护航队于22日从菲律宾群岛的雷伊泰岛起航北上，于26日拂晓前进入庆良间列岛附近的停泊海域。
为减少登陆时的伤亡，登陆舰队司令特纳命令第五十二特混舰队司令布兰迪在24日和25日向庆良间列岛实施海空火力准备。命令下达后，美军舰炮齐鸣，2天内向岛上倾泻了直径125毫米口径炮弹27226发，将目标区地面工事和建筑物全部摧毁。从航空母舰起飞的3000余架次舰载机同时轰炸了庆良间列岛和冲绳西海岸的日军机场和阵地。
如此猛烈的火力准备是否起到了压制准备抵抗登陆之敌的作用，布兰迪不敢妄下结论，因为他们的教训太深刻了。硫磺岛登陆前美军的火力准备异常凶猛，可是部队一上岸，日军纷纷从地底下钻出来抵抗，给美军造成重大伤亡。布兰迪将火力准备的情况报告后，特意加了一句话：“登陆前的火力准备可能让登陆成功，但不能说明日军岛上所有的防御工事已被破坏。”
实施海空火力准备的同时，美军扫雷舰在舰载机和海军火力支援舰艇的掩护下，在目标区进行了扫雷作业。至25日日终，扫雷舰队已在庆良间列岛的南部和西南部海域开辟了两个宽达11公里以上的海上接近通道。接着，美军水下爆破队又在各登陆海滩的接近通道上完成了水下爆破作业，将海岸一带的桩砦、铁丝网、浮游拦障等水中障碍物全部清除。两天的努力没有白费，当布鲁斯指挥的5个登陆队搭乘水陆履带输送车在水陆坦克的引导和掩护下分别在阿嘉岛、庆留间岛、外地岛、屋嘉比岛和座间味岛突击抢滩登陆时，日军没有组织起有效的抵抗。
8时4分，在阿嘉岛登陆的美军步兵第三〇五团第三营登陆队刚上岸就看见200多名日本海军士兵和朝鲜劳工纷纷跳出残破的工事向后狂奔，逃入洞穴和坑道。跟踪而至的美军在洞口听见里面还有妇女的抽泣和婴儿的啼叫，于是喊话让他们投降，随之却是一片沉寂。陆军少校乔治·多姆唤来随军日语翻译，继续劝降，却听到洞内传来一阵乱叫声。翻译告诉多姆，里面的男人好像在大声对女人说：“美国大兵性情残暴，黄发绿目，犹如魔鬼，捉住小孩生吞活剥，逮住女人轮奸糟塌。为了保持帝国女人的贞节，赶快自尽吧。”
话音刚落，只听里面传来几声凄厉的惨叫，紧接着又是一片沉寂。多姆挥挥手，率领士兵冲了进去。只见地上横七竖八躺着一片尸体，12具女尸和4具童尸的脖子上缠着绳子，而那些男尸则个个肚破肠流。多姆感到一阵恶心，赶紧跑出山洞，大口吸了吸洞外清新的空气，率部追剿其他残敌。