基本介紹
戰役背景,戰略要地,美軍力量,日軍力量,戰前準備,戰役過程,空襲,炮擊,登入,推進,玉碎,海戰,反撲,戰役結果,美軍獲勝,雙方傷亡,戰役評價,傷亡評價,情報評價,勝敗評價,戰役影響,
戰役背景
戰略要地
在日本偷襲珍珠港時，小笠原群島中只有父島有駐軍；硫磺島的地位是在開戰後才逐漸提高，日軍駐島最早的原因為鞏固往南太平洋的空中航線，因此由日本帝國海軍派兵在島上開設機場。第一座機場（千鳥機場）位於折缽山東北方約2公里處，有20架戰鬥機和1500名海軍駐紮在這裡。此外還有電台、氣象站等輔助設施。
1944年2月，當美軍收復馬紹爾群島以及1944年1月對加羅林群島的特魯克發動毀滅性的空中打擊後，日軍大本營開始重新評估情勢。為抵禦美軍的行動，日軍建立了一個環形防衛圈“絕對國防圈”，南北向的加羅林群島至馬里亞納群島即為其中一道島嶼防線，兩群島更北部即是硫磺島，其次便是日本本土了。1944年3月，日軍由小畑英良中將指揮的陸軍第31軍進駐了此防線內。1944年8月美軍收復關島，同年12月20日登入菲律賓萊特島。其後的雷伊泰灣海戰中美軍基本消滅了日本帝國海軍主力。因此美軍取消原本在1945年2月底3月初登入呂宋島或台灣的作戰計畫，改為搶占硫磺島後直接攻擊沖繩及日本本土。
1940年從東北方向拍攝到的硫磺島全景
馬紹爾群島淪陷後，日軍加強了硫磺島的軍事力量，在硫磺島上的軍事力量達到5000人，13門火炮，200挺輕重機槍，4552支步槍，12架高射炮，30挺25毫米口徑2聯裝高射機槍，此外還有120毫米口徑的火炮。硫磺島和小笠原諸島成為防止美軍空襲日本本土的最後一道防線。因為當時日本已經喪失了制海和制空權。
1944年6月，硫磺島上還駐有80架戰鬥機，但到了1944年7月僅剩下4架，美國海軍到了硫磺島目視範圍內，一次全面的轟炸，炸毀了硫磺島上所有的建築物和僅存的4架飛機。但美軍尚沒有對喪失了海空支持的硫磺島展開攻擊，而日本則只餘下地面部隊能使用。
美軍陣亡6821名士兵。日本損失23,786名士兵，1,083人被俘，22,703人陣亡。
美軍獲勝後將該島建設成供戰鬥機和轟炸機起飛降落的機場。
美軍力量
- 硫磺島派遣軍
- 第51特遣隊
- 第53特遣隊
- 第54特遣隊
- 第58特遣隊
- 第56特遣隊第5兩棲軍（總兵力61,000名）第3海軍陸戰師（第9、21團、第12炮兵團、第3坦克營）
- 第4海軍陸戰師（第23、24、25團、第14炮兵團、第4坦克營）
- 第5海軍陸戰師（第26、27、28團、第13炮兵團、第5坦克營）
日軍力量
- 陸軍 （總兵力 13,586名）混成第2旅團 （旅團長：千田貞季少將、旅團司令部附：厚地兼彥 大佐、旅團司令部附：堀靜一 大佐）獨立歩兵第309大隊 （大隊長：粟津勝太郎 大尉）機關槍中隊 （中隊長：阿部武雄 中尉） - 阿部中隊長被俘。
- 獨立步兵第310大隊 （大隊長：岩谷為三郎 少佐）
- 獨立步兵第311大隊 （大隊長：辰己祭夫 少佐）
- 獨立步兵第312大隊 （大隊長：長田謙次郎 大尉）
- 獨立步兵第313大隊
- 獨立步兵第314大隊 （大隊長：伯田義信 少佐）
- 旅團炮兵隊 （隊長：街道長作 大佐）
- 旅團工兵隊 （隊長：大冢家一郎 中尉）
- 旅團通信隊 （隊長：小園二三夫 大尉）
- 旅團野戰病院 （病院長：野口岩 軍醫大尉） - 4月16日投降。
- 步兵第145聯隊（聯隊長：池田增雄大佐）
- 戰車第26聯隊（聯隊長：西竹一中佐）
- 獨立混成第17聯隊 （聯隊長：飯田雄亮大佐）
- 第109師團（師團長：栗林忠道中將、參謀長：高石正 大佐、師團司令部附：大須賀應 少將）
- 小笠原兵團（兵團長：栗林忠道中將，兼任第109師團長）
- 海軍 （總兵力 7,347名）
- 第27航空戰隊（司令：市丸利之助少將）
- 硫磺島警備隊 （司令：井上左馬二 大佐）
- 海軍乙航空隊
- 第204設營隊大隊
- 小笠原兵團
戰前準備
由於參戰部隊中相當部分正在支援對呂宋島的登入作戰，硫磺島戰役只得等呂宋島戰役結束後的1945年1月才能開始，又因為呂宋島戰役進展緩慢，結束的日期從計畫的1944年12月20日推遲到了1945年1月9日，尼米茲再將硫磺島的作戰推遲到1945年2月中旬。1944年10月初，美國太平洋艦隊司令部的參謀人員就將進攻硫磺島的計畫制定出來，參加作戰的地面部隊為第5兩棲軍，下轄海軍陸戰隊第3、4、5師，共約6萬人，由霍蘭·史密斯中將指揮；登入編隊和支援編隊，由里奇蒙德·凱利·特納中將指揮；馬克·米切爾中將指揮的第58特混編隊負責海空掩護；所有參戰登入艦艇約500艘，軍艦約400艘，飛機約2000架，由第五艦隊司令斯普魯恩斯上將統一指揮。
在1944年前，日軍僅僅把硫磺島作為太平洋中部與南部的航空中繼基地，只部署了海軍守備部隊1500餘人和飛機20架。1944年馬里亞納群島失守後，硫磺島的重要性日趨明顯，日軍才開始大力加強其防禦力量，1944年3月下旬將4000餘陸軍部隊送上島；5月將硫磺島的陸軍部隊整編為第109師團，由栗林忠道中將任師團長，並在島上配備了120、155毫米岸炮、100毫米高射炮和雙聯裝25毫米高射炮；7月日軍把海軍第27航空戰隊調至島上，將所有非戰鬥人員撤出了硫磺島，修建了地下工事，將主要火力集中到山腳，射程覆蓋到灘頭。從父島調來5,000人、從塞班撤回2,700人都集中到硫磺島，到8月，已經達到12,700人。後來又來了1,233名海軍工兵修建工事。8月10日，2,216名海軍到達。
同時日軍向硫磺島調送武器，雖然許多運送船隻被美軍擊沉，但到了1944年末，日軍仍然成功運送了許多武器到硫磺島上，包括361門75毫米（或更大）口徑的火炮，12門320毫米口徑的迫擊炮，65門150毫米中型迫擊炮和81毫米口徑的輕型迫擊炮，33門80毫米口徑的海軍炮（naval guns），94門75毫米（或更大）口徑的高射炮，69門37毫米和47毫米口徑的反坦克炮，200挺20到25毫米口徑的高射機槍，70門火箭炮，帶著從90公斤射程為2-3公里到250公斤射程為7公里以上的火箭彈。
雖然受到美國艦艇的攔截，日軍仍然源源不斷地向島上運送，截止1945年2月，日軍在島上陸軍約1.5萬餘人，海軍約7000餘人，共約2.3萬人，飛機30餘架，食品儲備足夠堅持兩個半月，由栗林統一指揮。日軍在島上的中部高地和元山地區各建有一個機場，分別叫做千島機場和元山機場，也叫一號機場和二號機場，並在二號機場以北建造第三個機場。由於美軍迅速攻占了馬里亞納群島，原計畫運往馬里亞納群島的人員、裝備和物資都被就近轉用於硫磺島，儘管美軍組織飛機、潛艇全力出擊，企圖切斷硫磺島的增援和補給，但日軍以父島為中轉站，採取小艇駁運的方式，因此美軍的封鎖效果並不理想。
由於日軍的海空軍主力在菲律賓戰役中遭到了毀滅性的打擊，已無力為硫磺島提供海空支援，硫磺島的抗登入作戰是要在幾乎沒有海空支援的情況下進行。栗林是出色的職業軍人，曾擔任過天皇警衛部隊的指揮官，他意識到面對美軍絕對海空優勢，灘頭作戰難以奏效，主張憑藉折缽山和元山山地的有利地形，依託堅固的工事，實施縱深防禦。當地的火山灰和水泥混合可以成為非常良好的混凝土，日軍用此建成許多非常堅固的地下工事，為了防止人員被圍困，每個工事都有許多出口，四通八達，通風良好，大的暗堡甚至可以容下300到400人。日軍還準備建成27,000米的地下通道，連線所有的地下工事，美軍登入時已經完成了18,000米。但海軍守備部隊仍堅持殲敵於灘頭，最後栗林做出了折中的方案，以縱深防禦為主，灘頭防禦為輔，海軍守備部隊沿海灘構築永備發射點和堅固支撐點，進行前沿防禦；陸軍主力則集中在折缽山和元山地區，實施縱深防禦。
硫磺島日軍總指揮官栗林忠道
栗林忠道決心將硫磺島建成堅固的要塞，以折缽山為核心陣地，以兩個機場為主要防禦地帶，在適宜登入的東西海灘則是以永備發射點和堅固支撐點為骨幹的防禦陣地，日軍的防禦工事多以地下坑道陣地為主，混凝土工事與天然岩洞有機結合，並有交通壕相互連線。炮兵陣地也大都建成半地下式，儘管犧牲了射界，卻大大提高了在猛烈轟擊下生存的能力。火炮和通訊網路都受到良好保護，折缽山幾乎被掏空，築有的坑道工事達九層之多。針對美軍的作戰特點，栗林在海灘前沿地帶埋設了大量地雷，機槍、迫擊炮、反坦克炮構成綿密火力網，所有武器的配置與射擊目標都進行過精確計算，既能隱蔽自己，又能最大限度殺傷美軍。不足的是，原計畫元山地區將修築的坑道工事有28公里長，由於時間不夠，當美軍發動進攻時只完成了70%，約18公里，而且折缽山與元山之間也沒有坑道連線。
栗林一改日軍在戰爭初期的死拼戰術，借鑑塞班島日軍反登入戰3天內損失3萬人的戰例後主張對美軍搶灘採取不抵抗戰術。直到美軍先頭部隊進入陸地500米再發起反擊，利用隱蔽工事近距離地大量殺傷美軍有生力量。規定了近距射擊、分兵機動防禦、誘伏等戰術，還嚴禁自殺衝鋒，號召每一個士兵至少要殺死十個美軍。栗林的這些苦心經營，確實給美軍造成了巨大的困難，使硫磺島之戰成為太平洋上最殘酷、艱巨的兩棲登入戰役。
戰役過程
空襲
從1944年8月10日起，駐紮在塞班島的美軍航空兵就開始對小笠原群島進行空襲，重點是硫磺島的機場和為硫磺島進行物資補給的中轉地父島的港口設施。從8月至10月，共進行過48次轟炸，投彈約4000噸，但收效甚微。
1944年11月24日，塞班島的美軍首次出動B-29超級空中堡壘轟炸機對日本本土實施轟炸，引起了日軍極大的恐懼，並隨即作出反應，三天后即1944年11月27日，硫磺島上的日軍出動了2架飛機空襲塞班島美軍B-29航空基地，擊毀B-29一架，擊傷十一架。
隨後的日子裡，硫磺島上的日軍又多次組織對塞班島美軍航空基地的空襲，至1945年1月2日，已累計擊毀B-29六架，嚴重威脅著美軍B-29航空基地的安全。為壓制硫磺島日軍飛機的襲擾，美軍於1945年2月8日組織了一次海空協同突擊，出動飛機192架次，其中B-29重轟炸機62架次，B-24中型轟炸機102架次、重巡洋艦3艘、驅逐艦7艘，共投擲炸彈814噸，發射203毫米炮彈1500發、127毫米炮彈5334發，這樣猛烈的轟擊，卻並未徹底摧毀硫磺島機場，僅僅起了短暫的壓製作用。自這次海空協同突擊後，美軍在1945年2月間又組織了四次類似的海空聯合突擊。
1945年2月9日起，由黑爾少將指揮的第七航空隊B-24轟炸機只要天氣允許，幾乎每天出動對硫磺島進行轟炸，塞班島的B-29也不時加入對硫磺島的轟炸，至1945年2月初，美軍共出動艦載機1269架次，岸基航空兵1479架次，軍艦64艘次，總共投擲炸彈6800餘噸，發射大口徑艦炮炮彈2萬餘發，其中406毫米炮彈203發，203毫米炮彈6472發，127毫米炮彈15251發。美軍如此猛烈密集的火力轟擊，由於日軍的防禦工事異常堅固，效果十分有限，對島上兩個機場也沒能予以徹底摧毀，日軍總能在空襲後迅速修復。而且，日軍初步領略到了美軍的火力，更加傾注全力修築以坑道為骨幹的防禦工事。
1945年1月26日，完成了對呂宋島登入作戰支援任務的第三艦隊返回烏利西基地，進行休整。第三艦隊司令哈爾西上將將指揮權移交給斯普魯恩斯，第三艦隊隨即改稱第五艦隊，這是美軍自1944年秋開始實行的新措施，為太平洋艦隊配備了兩套司令部指揮參謀人員，在哈爾西指揮下，番號為第三艦隊；當由斯普魯恩斯指揮時則稱之為第五艦隊，一般一人在前線指揮作戰，另一人則在後方籌劃醞釀下一次作戰，這樣既能充分使用兵力，又能迷惑日軍。
斯普魯恩斯和尼米茲都認為攻占這樣一個彈丸小島，不會費多大力氣，但看了對硫磺島的空中偵察所拍攝的航空照片後，才知道在這個島上極可能存在不同尋常的防禦系統，史密斯中將仔細研究了航空照片後，表示這將是最難攻占的島嶼，並預計要付出兩萬人的傷亡。
1945年1月28日當負責組織對日軍本土戰略轟炸的陸軍航空兵第二十一航空隊司令柯蒂斯·李梅少將前來協商航空兵如何支援硫磺島登入作戰時，斯普魯恩斯就向他提出硫磺島對於戰爭究竟有多少價值。李梅立即肯定地表示沒有硫磺島就無法有效地對日軍本土進行戰略轟炸。斯普魯恩斯這才如釋重負，決心不惜付出巨大代價攻取硫磺島。
1945年2月2日，尼米茲來到烏利西環礁，視察硫磺島作戰的準備情況。斯普魯恩斯提議為阻止日軍對硫磺島可能的增援，必須首先使用艦載航空兵對日寇本土的關東地區機場進行壓制，尼米茲同意了這一計畫。隨後，尼米茲又前往塞班島觀看了將在硫磺島實施登入作戰的第五兩棲軍的三個海軍陸戰隊師進行的臨戰演習。
1945年2月10日，斯普魯恩斯以“印第安納波利斯”號重巡洋艦為旗艦，第58特混編隊司令米切爾以“邦克山”號航母為旗艦，一起率領由12艘航母、8艘戰列艦、15艘巡洋艦、77艘驅逐艦組成的航母編隊駛離烏利西，經馬里亞納群島和小笠原群島以東，直撲日軍本土。
這是美軍自1942年4月杜立特空襲東京以來航母編隊第一次襲擊日本本土。斯普魯恩斯計畫16日抵達日本外海，以16日、17日兩天時間對日本本土關東地區的機場進行壓制性的空襲，然後再南下參加硫磺島作戰。他特別擔心日軍神風敢死隊的威脅，所以每艘航母上只搭載了30架轟炸機和魚雷機，其餘全部搭載戰鬥機。為了儘量減少被日軍發現的可能，出動多艘潛艇在編隊航道前方擔任偵察搜尋，而塞班島的岸基航空兵則以B-24和B-29對編隊經過的海域上空進行巡邏警戒。編隊自身還以多艘驅逐艦在編隊前方組成搜尋幕，同時以艦載機進行二十四小時不間斷反潛警戒。正是由於採取了上述嚴密的防範措施，加上惡劣天氣的掩護，美軍航母編隊於16日拂曉一直到達距東京東南125海裏海域，此地距最近的日本本土海岸僅60海里，仍沒被日軍發現。
1945年2月16日，美軍航母編隊出動艦載機1000餘架次，分成數個攻擊波對東京灣各機場進行攻擊，由於天空中陰雲低垂，攻擊效果並不理想。
1945年2月17日，美軍又出動兩個攻擊波艦載機500餘架次，對關東地區的機場、飛機製造廠、錨泊船舶等目標進行了轟炸。兩天裡，美軍在空戰中擊落日機332架，在地面上擊毀日機177架，給一些機場、飛機製造廠造成了一定破壞，這次空襲的效果不是很大，但卻極大吸引了日軍注意力。當天下午，美軍航母編隊離開日本外海南下，參加硫磺島作戰。
炮擊
1945年2月14日，威廉·布蘭迪海軍少將率領由6艘戰列艦、12艘護航航母、5艘巡洋艦、16艘驅逐艦組成的火力支援編隊離開塞班島前往硫磺島。
1945年2月15日，美海軍部長詹姆斯·福雷斯特爾在尼米茲陪同下到達塞班島，聽取有關硫磺島戰役的匯報，並視察戰役準備。大病初癒的登入編隊司令特納，人稱“短吻鱷”，匯報原計畫對硫磺島進行十天的炮火準備，因為軍艦無法攜帶十天炮擊的彈藥，只能進行三天的炮擊，但特納表示對面積僅二十平方公里的小島進行三天的炮擊已經足夠，炮火未能摧毀的防禦將由登入部隊來完成。
1945年2月16日清晨，布蘭迪的火力支援編隊到達硫磺島海域，開始實施預先火力準備。所有戰列艦、巡洋艦都被劃分了地段，對已查明的目標逐一摧毀。為確保炮擊的準確，有幾艘戰列艦甚至在距岸邊僅3000米處對目標進行直接瞄準射擊。但由於天氣不佳，島上又是硝煙瀰漫，預定的750個目標只摧毀了17個，炮擊效果很不理想。日軍只以部分中小口徑火炮進行反擊，擊傷戰列艦、巡洋艦各一艘，大口徑火炮出於隱蔽考慮，一炮未發。
日軍的火力點隱蔽得很巧妙
1945年2月17日，美軍水下爆破隊在12艘登入炮艇的掩護下探測海灘礁脈的航道，並清除水下的水雷和障礙物，折缽山岸防炮陣地（海軍指揮）以為美軍登入在即，下令大口徑火炮開火，將12艘登入炮艇擊沉9艘，擊傷3艘，艇員陣亡、失蹤44人，傷152人。美軍大為震驚，島上的日軍竟然還有如此猛烈的火力，立即對這些剛暴露出的目標進行轟擊。
從16日至18日三天裡，美軍除了艦炮火力外，護航航母的艦載機也全力出擊，有的進行空中掩護；有的進行反潛警戒；有的觀測校正彈著；有的向日軍陣地投擲燃燒彈，燒掉日軍陣地的偽裝，使之暴露出來，以便於艦炮將其消滅。而塞班島的轟炸機也頻頻前來助戰，對硫磺島進行轟炸。這三天中，硫磺島幾乎完全被美軍火力轟擊的硝煙所淹沒，日軍只得龜縮在坑道里無法活動。據統計，美軍在登入前共消耗炮彈、炸彈24000餘噸，硫磺島上平均每平方公里承受了1200噸，但日軍憑藉堅固的地下工事，損失輕微。
登入
1945年2月19日凌晨02:00時，100架轟炸機先進行轟炸。
硫磺島戰役中美軍作戰全過程示意圖
06:00時，特納率領的登入編隊到達硫磺島海域，斯普魯恩斯和米切爾指揮的航母編隊也到達硫磺島西北海域，此時，硫磺島出現了少有的晴朗天氣，天高雲薄，微風輕拂。
06:40分，美軍艦炮支援編隊的7艘戰列艦、4艘重巡洋艦和13艘驅逐艦開始直接火力準備，航母編隊一邊擔負空中掩護，一邊出動艦載機參加對硫磺島的航空火力準備。這次火力準備，時間雖短，但因為天氣晴朗，目標清晰可見，效果比較理想。
登入部隊海軍陸戰隊三個師，以陸戰第4、第5師為一梯隊，陸戰3師為預備隊，在直接火力準備的同時，第一批登入部隊八個營完成了換乘。
登入灘頭在硫磺島的東海灘，從折缽山山腳下沿海岸向東北延伸，總長3150米，從南到北依次每450米劃分為一個登入灘頭，代號分別是綠一、紅一、紅二、黃一、黃二、藍一、藍二。陸戰5師在南端的三個灘頭登入，穿越島的最狹窄部，孤立或攻占島南的折缽山，陸戰4師則在北面的四個灘頭登入，攻擊一號機場。
08:25分至08:59分艦炮持續炮擊。此時登入艇在海面轉圈航行讓守軍無法知道登入的確切時間。
08:30分，第一波68輛履帶登入車離開出發點，向灘頭衝擊。
08:59分，艦炮火力開始延伸射擊。
9點整，由第4，5海軍陸戰師組成的第一波3萬人開始登入，一開始非常順利，日軍按照預先的部署使美軍遭遇抵抗十分微弱，只有迫擊炮和輕武器的零星射擊，美軍遇到的最大阻礙是岸灘上的火山灰，由於岸灘全是火山灰堆積而成，土質鬆軟異常，履帶登入車全部陷在火山灰中，難以前進，後面的登入艇一波接一波駛上岸，卻被這些無法動彈的履帶登入車阻擋，根本無法搶灘登入，艇上的登入兵只好涉水上岸。見日軍只有零星的輕武器射擊，特納甚至認為照此發展，只需五天就可占領全島。
但好景不長，日軍等美軍炮火開始延伸，栗林就下令從坑道進入陣地。
9:30分，美軍的坦克上岸，隨即引導並掩護登入部隊攻擊前進。
10:00整，日軍突然發動反擊，登入的美軍才推進了二百餘米，根據事先早已測算好的數據，日軍炮火準確覆蓋了登入灘頭，一時間，美軍被完全壓制在灘頭，傷亡慘重，前進受阻。陸戰4師的第24，25團死傷25%，第一波上陸的56輛坦克半數損失，本該發揮巨大作用的坦克，大都陷入火山灰，動彈不得，少數幾輛也行動蹣跚，很快就成為了日軍反坦克炮的目標，被一一擊毀。美軍只能依靠士兵用炸藥包和火焰噴射器，一步一步向前推進，而每一步都要付出慘重的代價。
陸戰5師因為比陸戰4師晚了大約20分鐘遭到炮擊，而且炮火相對比陸戰4師遭受的要弱，所以先頭的28團1營得以利用這一機會，穿越島的最狹窄部，切斷了折缽山與其他地區日軍的聯繫，2營則隨後向折缽山發起了攻擊。陸戰4師在日軍猛烈炮火阻擊下，幾乎寸步難行。就在這樣的危急時刻，美軍的艦炮火力給了登入部隊以極其有力的支援，此次登入，美軍登入部隊每個營都配有艦炮火力控制組，能夠及時召喚艦炮火力的支援，而空中的校射飛機也發揮了巨大作用，準確測定日軍炮火位置引導艦炮將其消滅，可以說，在太平洋戰爭歷次登入戰中，艦炮火力支援從沒有像硫磺島登入戰那樣有效，在艦炮火力的大力支援下，美軍登入部隊艱難向前推進，全天美軍共消耗127毫米以上口徑艦炮炮彈38550發，火力支援之強，史無前例。
10:30分，美軍已有8個步兵營和1個坦克營上岸，正竭力擴大登入場。
11:00時，風向轉為東南，風力逐漸加大，給美軍的登入帶來了很不利的影響，這時各團的預備隊營正在登入，許多登入艇被強勁的陣風吹得失去控制，甚至傾覆，再加上日軍炮火的轟擊，灘頭上到處都是損壞的登入艇，而後續的物資和人員仍在按計畫源源不斷上岸，整個海灘一片混亂。但這樣混亂的場景因塵土飛揚，硝煙瀰漫，海面上的軍艦根本看不清楚，特納向尼米茲報告登入部隊幾乎沒遇到抵抗，傷亡輕微。
12:00時許，美軍陸戰4師23團才前進了450米，接著繼續在火力支援下攻擊前進，直到十四時，才攻到一號機場。而陸戰4師的另一個團25團則被日軍在藍二灘東北的一個小艇專用港邊懸崖上的大量永備發射點所阻，傷亡嚴重，卻毫無進展，為摧毀這些永備發射點，美軍使用了一種新的引導艦炮射擊法：先以登入艇向目標發射曳光彈，巡洋艦再根據曳光彈的彈著射擊，效果極佳，到黃昏時分，終於消除了這些火力點的威脅，但25團在登入當天幾乎沒有進展。陸戰5師情況稍好，28團已割裂折缽山日軍與其他地區日軍的聯繫，將其包圍起來；27團在海灘上被困四十分鐘之後，終於取得了突破，推進到了一號機場南端，其餘4萬人也開始登入。
日落時，美軍已有6個步兵團、6個炮兵營和2個坦克營共約3萬人上岸，占領了寬約3600米，縱深從650米到1000米不等的登入場，全天有566人陣亡，1858人負傷，傷亡總數約占登入總人數的8%。就第一天的戰況而言，還不算太糟糕，但隨後的戰鬥將更加艱巨。
天黑後，美軍害怕日軍發動大規模夜襲，海面上的軍艦幾乎不間斷地向島上發射照明彈，將黑夜照得如同白晝，出乎意外的是，日軍通常會在登入的當天夜間發動的夜襲根本沒有，除了一些小股日軍的襲擾外，太平無事。這是因為栗林深知自己的實力，堅決不採取自殺性的衝鋒。度過了第一個平安的夜晚後，迎接美軍的將是更為殘酷的戰鬥。
1945年2月20日，從凌晨開始，美軍艦炮就根據登入部隊的要求進行火力準備。
8:30分，美軍登入部隊發起了進攻，28團進攻折缽山。其他三個團向元山方向進擊。陸戰4師在艦炮和坦克支援下，攻占了一號機場，並切斷了島南日軍與元山之間的聯繫。機場剛剛被攻占，工兵就開始全力搶修，以便儘快能投入使用。陸戰5師向折缽山攻擊，折缽山獨立守備隊由日軍第312大隊和速射炮第10大隊組成，日軍防守頑強寸土必爭。由於日軍很多工事都建在艦炮火力無法射擊到的岩洞中，在坦克到來前，28團幾乎無法前進，最後在坦克掩護下，以手榴彈、炸藥包、火焰噴射器逐一消滅岩洞中的日軍，有時甚至出動推土機將洞口封閉，因此進展極為緩慢，直到黃昏，才總共前進了180米。折缽山獨立守備隊隊長厚地兼彥大佐戰死。
1945年2月21日，島上的激戰仍在繼續，進展十分有限。海灘勤務大隊經過不懈的努力，解決了灘頭的混亂局面，天氣卻愈加惡劣，海上風大浪高，嚴重影響了補給品的卸載。由於島上的部隊傷亡較大，作為預備隊的陸戰3師21團奉命登入投入戰鬥。日軍32架飛機從千葉縣香取基地起飛對美軍展開敢死攻擊。擊傷美軍航母薩拉托加號，擊沉護航航母俾斯麥海號。美軍當日死亡644人，傷4,108人，失蹤560人。
1945年2月22日，因大雨美軍登入部隊被迫停止進攻，抓緊進行戰地休整。由於三天來，美軍在硫磺島上陣亡、失蹤人數已達1204人，負傷4108人，由於戰鬥減員嚴重，第3海軍陸戰師接替第4海軍陸戰師繼續進攻元山。美軍用火焰噴射器逐次消滅坑道中的日軍，無法燒到的情況用黃磷彈或者灌入汽油點燃燻烤。美國國內的新聞界甚至強烈要求“讓陸戰隊喘口氣——給日本人放毒氣。”誠然，對付隱藏在坑道或岩洞中的日軍，毒氣既實用，又比火焰噴射器更為“仁慈”，儘管美、日兩國都沒有簽署嚴禁使用毒氣的《日內瓦公約》，但羅斯福總統和尼米茲都不願違反公約，戰後尼米茲承認，沒有使用毒氣完全是出於道義的考慮，結果使大量優秀的陸戰隊員付出了生命代價。
1945年2月23日，美軍陸戰4師以2號機場為目標發起總攻，但在日軍永備發射點、坑道、地堡和岩洞工事組成的防線前，推進極為緩慢，簡直像蝸牛爬行。全天，只有右翼前進了約300米，左翼和中間幾乎毫無進展。戰果是在折缽山，美軍因其不斷噴發煙霧，稱之為“熱岩”，日軍幾乎將整座山掏空，修築有數以千計形如蜂窩一樣密集的火力點，尤其是山頂的觀察哨，居高臨下俯瞰整個東海岸，能準確指引、校正縱深炮火的射擊，對於美軍威脅極大。
10:20分，經過4天的血戰，陸戰5師28團由哈羅得·希勒中尉率領的44人組成的小分隊，終於攻上了折缽山山頂，升起了一面美國國旗。儘管折缽山里，仍有近千日軍憑藉著坑道和岩洞工事在拚死抵抗。美聯社記者喬·羅森塔爾（Joe Rosenthal）知道此訊息便大喊著衝上了折缽山，可是國旗已經升上去了，此時島上戰事正酣這面星條旗大大的鼓舞了美軍的士氣。為了讓更多的人看到山頂的旗幟，他們決定換一面更大的國旗。於是，指揮員命令779號坦克登入艦緊急將一面更大的國旗送上岸。
四小時後，12:15分希勒的6名士兵又插起了一面更大的星條旗，喬·羅森塔爾將插旗時的情景拍攝下來，這張照片隨即廣為流傳，成了著名的《美軍士兵在硫磺島豎起國旗》，後來這幅照片成為許多雕塑和繪畫作品的原型。在華盛頓市外的阿靈頓縣依照這張照片做的雕塑成為紀念美國海軍陸戰隊的紀念碑，成為勝利的象徵。後來太平洋戰區總部還專門查詢插旗的陸戰隊員姓名和家庭地址，進行表彰。剛趕到硫磺島視察的美國海軍部長福雷斯特爾和第五兩棲軍軍長史密斯注視著在折缽山山頂飄揚的國旗，非常激動，福雷斯特爾總結到：“折缽山升起的國旗意味著海軍陸戰隊從此後五百年的榮譽。”海面上軍艦上的水兵看到這面象徵勝利的旗幟，歡聲雷動——特納將陸戰五師二十八團留在折缽山，負責肅清山上殘餘的日軍，而五師的另兩個團則調到北部，協同四師攻擊元山地區的日軍。
同日美軍的航母編隊在硫磺島以東海域與海上勤務大隊會合，接受海上補給，當晚再次向日本本土進發，以壓制日本本土可能對硫磺島的支援。
1945年2月24日，戰鬥更為激烈殘酷，日軍使用戰車26聯隊防守元山機場。陸戰3師21團在海空火力的大力支援下，由坦克開道，終於突破了日軍在元山機場南側的防線，推進730米，拔除了日軍近800個碉堡，日軍隨即發動了一次逆襲，二十一團猝不及防，一度被迫後退，隨後在艦炮支援下拚死反擊，才將陣地鞏固。很快美軍就發現，隨著逐漸升高的地形，日軍構築了密如蟻穴的地堡和縱橫交錯的坑道網，憑藉著這些工事抵抗是越來越頑強。至當天，美軍傷亡總數已達6000人，其中陣亡1600人，面對如此慘重的傷亡，美軍將作為預備隊的陸戰3師師部和陸戰第9團、野戰炮兵第12團送上島，投入戰鬥。
美軍作戰計畫與灘頭分布
1945年2月25日，三個陸戰師在硫磺島並肩開始攻擊，4師在右，3師居中，5師在左，並列向東北推進。
同一天拂曉，美軍的航母編隊到達距東京東南190海裏海域，出動艦載機對東京地區日本人的機場和飛機製造廠進行空襲，
1945年2月26日黃昏美軍占領元山機場，至此日軍死傷過半，彈藥只剩原來的1/3。同日美軍工兵修復千鳥機場可供偵察機起降。3月初機場基本上完成修復。
空襲和第一次空襲一樣，因為天氣惡劣，轟炸效果並不理想，米切爾隨後指揮航母編隊轉向西南，前去突擊沖繩島。於1945年3月1日對沖繩首府那霸進行了空襲，同時對沖繩島、慶良間諸島和奄美大島等地進行了航空攝影，為即將開始的沖繩戰役提供資料。航母編隊最後於1945年3月4日返回了烏利西。
推進
硫磺島上的美軍每前進一步，都要付出巨大的代價，戰鬥已經成為不折不扣的消耗，有時一整天只前進4米，慘重的傷亡甚至使軍官們都沒有勇氣再將士兵投入戰鬥。日軍在元山的正面由千田少將率領混成第2旅團防守，在對島上第二制高點382高地的爭奪中，陸戰4師屢屢陷入日軍的交叉火網，傷亡極其慘重，382高地因此被稱為“絞肉機”，戰鬥部隊的傷亡高達50%以上，有經驗的連、排長和軍士長傷亡殆盡，許多部隊連長由少尉或上士擔任，而排、班長大都由普通士兵擔任。美軍必須逐一消滅側翼的日軍的陣地，解除側翼威脅，才有可能向前推進，所以戰鬥異常殘酷、激烈，直到1945年3月2日，24團才攻上了高地，但所付出的傷亡是巨大的，有好幾個連的官兵非死即傷，幾乎全連覆沒。
左翼的5師，攻擊362高地的遭遇與4師在382高地如出一轍：剛攻上山頭，側翼日寇立即以密集火力封鎖美軍的退路，再以縱深火力和兇猛的反擊將攻上高地的美軍盡數消滅，美軍死傷枕籍，卻毫無收穫，只得先消滅最突出部的日寇陣地，再步步為營艱難向前推進。日軍早已掌握了美軍的攻擊程式，先是航空火力準備，再是艦炮火力轟擊，接著是地面炮火射擊，最後才是步兵衝擊，所以日軍總在坑道里躲過美軍的炮火，再進入陣地迎擊步兵的進攻，美軍一次又一次的攻勢都落空了。美軍飽嘗失利的滋味，終於痛定思痛，改變戰術，1945年3月7日拂曉，美軍沒進行任何炮火準備，藉助黎明前的黑夜，悄然接近日軍陣地，突然發起衝擊，打了日軍一個措手不及，一舉攻占了362高地。
陸戰隊員的巨大犧牲並沒有白費，1945年3月3日，就有一架C-47運輸機在硫磺島的一號機場降落。次日一架在轟炸東京後受傷的B-29在硫磺島緊急降落，3月6日第一架P-51戰鬥機在硫磺島降落。硫磺島的戰略價值已經開始得到了體現。
1945年3月7日，美軍發動總攻，擔負中央突破的陸戰三師勢如破竹，進展神速，遇到難以克服的日軍陣地就設法繞過去，繼續向前推進，儘管給後續的陸戰4師、5師留下不少“釘子”，但3師突破了日軍的防線，並於兩天后攻到了西海岸，占據了一段約800米長的海岸，將日軍分割為北、東兩部分並切斷了聯繫。陸戰3師21團1營最先殺到西海岸，作為戰績的證據，營長在一個軍用水壺裡裝滿了海水，貼上“只供檢驗不得飲用”的標籤，派人送給師長厄金斯少將。
1945年3月9日美軍占領了尚未完工的三號機場。栗林中將得知美軍突破了防線將日軍一分為二時，立即組織部隊進行反擊，他深知美軍火力強，正面進攻難以奏效，所以進行的是夜間滲透反擊。他命令部隊儘可能穿越美軍的防線，滲透到美軍後方重新打通兩翼聯繫。美軍發現了日軍的行動，發射的照明彈將黑夜照得如同白晝，許多日軍越過了美軍的前沿防線，有的甚至滲透距離達1600米，但美軍預備隊和後方勤務人員，依託工事頑強抗擊，給予反擊的日軍重大殺傷，天亮時，日軍的反擊被徹底粉碎，傷亡至少一千人，徒勞無功，反而損失了大量有生力量，給以後的作戰帶來極為不利的影響。
1945年3月10日，陸戰3師將日軍防線截為兩段後，隨即開始向兩面擴張戰果，9團向東，21團向西，分別策應陸戰4師、5師的攻擊。儘管日軍的防禦態勢已經相當不利，但日軍仍依託工事死戰不退，尤其是陸戰5師面對的是由栗林直接指揮的部隊，遭到的抵抗更為激烈，陸戰5師的傷亡超過75%，許多戰鬥部隊失去了戰鬥力，師部的文書、司機甚至炊事員等勤雜人員都投入了戰鬥。3師、4師的傷亡也很嚴重，出於這種情況，陸戰4師師長克利夫頓·凱茲少將向粟林忠道中將和硫磺島日軍中戰鬥力最強的第145聯隊隊長池田增雄大佐發出勸降信，信中首先向他們無畏精神和英勇作戰表示了尊敬，接著說明了無法取勝的處境，最後要求他們指揮所屬部隊停止抵抗，美軍將根據《日內瓦公約》保證投降的日軍受到人道待遇。但勸降信如同石沉大海，沒有回音。
1945年3月16日，東北部的800餘日軍被殲滅，美軍於當日18:00時宣布占領硫磺島，但戰鬥仍在繼續，粟林指揮殘部依然在抵抗，有時戰鬥還相當激烈。
敗局已定，同日，栗林中將命令步兵第145聯隊長池田大佐燒毀軍旗，並向東京大本營發出訣別電：“面對數量和質量占優的陸海空攻擊，卑職已盡全力，然險要盡落敵手，卑職萬分抱歉。”（物量的優勢ヲモッテスル陸海空ヨリノ攻撃ニ対シ、克ク健闘ヲ続ケタルハ小職自ラ聊カ悅ビトスル所ナリ…然レドモ要地ヲ敵手ニ委ヌル外ナキニ至リシハ小職ノ誠ニ恐懼ニ堪エザル所ニシテ、幾重ニモオ詫ビ申シ上グ…）。然後銷毀密碼，準備實施最後的決死反擊。1945年3月17日，日軍大本營晉升栗林為大將軍銜，以表彰他的英勇作戰。同日栗林對殘餘部隊下達總攻擊指令：
由美國海軍第31建設營繪製的362a高地的草圖，虛線表示日軍隧道
一、戰局已無可挽回。
二、兵團於17日晚上發動總攻擊。（實際上17日晚並沒有發起總進攻，而是等到了26號清晨）
三、各單位於本夜午時，向各方面的敵軍進攻，戰到最後一兵一卒。
四、我將一如往常在諸位前頭。
陸戰三師師長厄金斯少將找到兩名日軍戰俘，給了他們很多乾糧，還配備了一部最新式的報話機，然後讓他們給栗林和池田帶去勸降信。這兩名戰俘將勸降信設法交給了池田的傳令兵，但到了規定的時間期限，日軍仍未投降，這兩戰俘為美軍的人道主義待遇所感動，竟留在日軍防線里，通過報話機為美軍炮火指引目標，一直到18日才返回美軍戰線。
從16日美軍宣布占領硫磺島後又經過整整一周的激戰，24日美軍才將殘餘的日軍壓縮在島北部約2100平方米的狹小範圍里。
玉碎
1945年3月25日，栗林派人設法通知島上每一個人，於夜間攜帶武器在三號機場附近的山區集合。
1945年3月26日凌晨，栗林忠道親自率領約350名日軍向二號機場的美軍發起了最後反擊，許多美軍在睡夢中被殺，天亮後，美軍組織掃蕩，四處追殺這股殘餘日軍，激戰三小時，將這股日軍大部殲滅，日軍僅遺留在美軍陣地前的屍體就有250具，栗林負傷後在島上剖腹自殺，美軍傷亡172人。美軍於當天9:00時宣布硫磺島戰役結束，但殘餘日軍的戰鬥一直持續到4月底。
海戰
硫磺島的日軍在殊死抵抗的同時，日本海軍聯合艦隊由於主要的水面艦隻在菲律賓雷伊泰灣海戰中損失殆盡，殘餘軍艦因為燃料不足，也無力組織救援。能夠出動增援的就只有岸基航空兵和潛艇部隊了，但岸基航空兵的第一、第二航空艦隊基本喪失了戰鬥力，第三航空艦隊還在訓練中，而且是準備在本土保衛戰中使用，因此，日軍大本營決定儘量避免損失，只以少量飛機和潛艇實施“特攻作戰”，以最小代價換取最大戰果。
1945年2月19日，日軍在香取基地成立了以自殺飛機為主體的“第二御盾特別攻擊隊”，專門擔負特攻使命。
1945年2月21日，這支特攻隊轉場至八丈島，於中午加油完畢，分批出擊。17時許，第一攻擊波的6架自殺飛機飛臨美軍在硫磺島西北35海里正準備執行夜間空中巡邏任務的“薩拉托加”號航母上空，日機隨即展開攻擊，有4架被擊落，另2架接連撞上這艘航母，使該艦受傷起火，所幸傷勢不重。18:50分，“薩拉托加”號的水兵剛把艦上的大火撲滅，日軍第二攻擊波5架自殺飛機就接踵而至，前4架均被擊落，第5架雖被擊傷，仍一頭撞上“薩拉托加”號，在航母甲板上翻滾著落入海中，給母艦造成了多處創傷，被毀飛機42架，艦員陣亡123人，傷192人。只是因為艦上損管人員搶修得力才倖免沉沒，終因傷勢太重而奉命撤出戰場，隨即回國進塢大修，直到戰爭結束都未能參戰。
反撲
與此同時，日軍神風敢死隊的自殺飛機還攻擊了硫磺島以東的美軍艦艇，一架日機撞上了“俾斯麥海”號護航航母的後升降機，並在機庫里爆炸，立即引爆了機庫里的飛機，大火迅速蔓延，很快波及到了彈藥艙，引發了大爆炸，艦長見無法挽回，只得下令棄艦。該艦燃燒了足足三小時，才沉入海中。艦上水兵傷亡約350人。被日軍自殺飛機擊傷的還有“隆加角”號護航航母、477號和809號坦克登入艦、“基厄卡克”號運輸船。
日軍除組織自殺飛機的攻擊外，還以潛艇實施特攻作戰。1945年2月19日，日寇以伊-368、伊-370、伊-44各攜帶五條、五條和四條人操魚雷，組成代號為“千草”的特攻隊，於1945年2月20日、21日、22日分別從瀨戶內海的大津島潛艇基地出發，前往攻擊硫磺島海域的美軍艦隊。
1945年2月26日，到達硫磺島海域的伊-368號和呂-43號被美軍艦載機擊沉，伊-370號則被美軍的驅逐艦擊沉。伊-44號多次向美艦接近，都受到美軍反潛艦隻的有力壓制，無法占據人操魚雷的出發陣位，只好返航，回日本後艇長因未完成任務而被撤職。
1945年2月28日，日軍又以伊-58號和伊-36號潛艇各攜帶四條人操魚雷組成代號為“神武”的特攻隊，分別於1945年3月1日和2日從吳港出發，但到了1945年3月6日，日軍統帥部見硫磺島大勢已去，這才命令在硫磺島海域活動的潛艇全部撤出。
戰役結果
美軍獲勝
美軍本來計畫五天拿下硫磺島，但結果整整打了一個月的硬仗。3月26日，美軍宣布占領硫磺島，但在這前一天，即25日，隱藏的日軍還跑出洞穴進行最後一次進攻。結果，除200人被俘外，島上日軍全被擊斃。這次戰役中，進攻部隊的傷亡超過了守軍：美國陸海軍將士負傷19000人，陣亡約7000人。此外，巨型航空母艦薩拉托加號受重傷，護衛航空母艦俾士麥海號被擊沉。
1945年3月16日，美軍宣布硫磺島已被占領。1945年3月21日，日軍大本營發布硫磺島日軍玉碎的報告：“戰局已經到了最後的關頭，17日午夜最高指揮官胸懷必勝的信念和對皇國安泰的祝福率領全軍向敵人發起衝鋒，隨後音訊皆無，硫磺島守備部隊的玉碎壯舉，必將成為一億國民的典範。”（戦局ツヒニ最後ノ関頭ニ直面シ、17日夜半ヲ期シ最高指導官ヲ陣頭ニ皇國ノ必勝ト安泰トヲ祈念シツツ全員壯烈ナル総攻撃ヲ敢行ストノ打電アリ。通爾後通信絕ユ。コノ硫黃島守備隊ノ玉砕ヲ、一億國民ハ模範トスヘシ）1945年3月24日，美軍正式宣布硫磺島戰役結束。至此，硫磺島戰役美軍取得了最終的勝利。
硫磺島上的全體美軍將士在陸戰5師28團2營升起的國旗的鼓舞下，士氣大振，浴血奮戰，取得了硫磺島戰役的勝利。這一副照片也獲得了極大的成功，成為了美國民族的象徵，喬·羅森塔爾也因此一夜成名。美國首都華盛頓廣場上，有一座巨型雕像，六名海軍陸戰隊的士兵正奮力插起一面美國國旗。這座雕像也正是根據這張著名照片塑成的。
雙方傷亡
日軍硫磺島戰役，守備部隊陣亡22,703人，被俘1,083人，總計23,786人。日軍其他損失為飛機90餘架，潛艇三艘。
美軍從1945年2月19日至1945年3月26日，陣亡6821人（其中陸戰隊陣亡5324人），傷21865人，傷亡總計28686人。
美日雙方傷亡比為1.23:1。
戰役評價
傷亡評價
美軍登入部隊傷亡人數占總人數的30%，陸戰3師的戰鬥部隊傷亡60%，而陸戰4師、5師戰鬥部隊的傷亡更是高達75%，第5兩棲軍幾乎失去了戰鬥力。此次戰役中，海軍陸戰隊的傷亡之高也是其在太平洋戰爭中絕無僅有的，戰後，尼米茲對參加過硫磺島戰役的陸戰隊員給予了高度的讚揚：“在硫磺島作戰的美國人，非凡的勇敢是他們共同的特點。”
美軍還有一艘護航航母被擊沉，航母、登入兵運輸艦、快速運輸艦、中型登入艦、掃雷艦、運輸船各一艘、坦克登入艦兩艘被擊傷。
美軍為攻占硫磺島所付出的人員傷亡比日軍還多，這在太平洋戰爭中是極其少見的，日軍在失去海空支援，又沒有增援補給的情況下，以地面部隊憑藉堅固而隱蔽的工事，採取正確的戰術，進行了頑強的抵抗，使美軍原計畫五天攻占的彈丸小島，足足打了三十六天，並付出了慘重的人員傷亡。美軍在此次作戰中閃光之處就是艦炮支援比較得力，共發射各種口徑炮彈30餘萬發，計1.4萬噸，取得了較好的效果，有力支援了登入部隊的作戰。
但美軍的巨大代價很快就得到回報，當美軍登入後，工兵部隊就上島搶修擴建機場，至1945年4月20日，上島的工兵部隊已有7600人，將一號機場跑道擴建為3000米，二號機場的跑道擴建為2100米，不僅進駐了戰鬥機部隊，還成為美軍B-29轟炸機的應急備降機場。美軍戰鬥機部隊進駐硫磺島後，其作戰半徑就覆蓋了日本本土，能有效掩護轟炸機對日本本土的戰略轟炸，使對日轟炸愈加頻繁和激烈，並將轟炸效果提高了一倍以上，大大加速了日本的崩潰。硫磺島上應急備降場至戰爭結束，累計共有2.4萬架次受傷或耗盡燃料的B-29在此緊急降落，從而挽救了這些飛機上2.7萬名空勤人員。
情報評價
在這個僅8公里長、4公里寬的小島上，美軍苦戰一個多月，雖然取得了最後的勝利，但也付出了巨大代價：一共傷亡28686人，其中陣亡6821人。在這場戰役中美軍之所以傷亡慘重，除了日軍具有堅固的防禦工事和狂熱的死拼到底的軍國主義精神，美軍情治單位對硫磺島日軍作戰能力的錯誤評估也是重要原因。由於美軍情報部門低估了日軍的人數、武器裝備以及防守能力，造成了美軍在絕對優勢兵力情況下付出了極其慘重的代價。
美軍自從1944年7月攻占馬里亞納群島後，就開始建立航空基地，出動B-29重型轟炸機空襲日本本土。但馬里亞納群島距日本本土近1500海里，B-29轟炸機只能攜帶3噸炸彈，在戰鬥機無法護航的情況下長途奔襲，在8000至9000米高度實施面積轟炸，效果很不理想。而硫磺島北距日本東京650海里，南距馬里亞納群島的塞班島630海里，幾乎正處在兩地的中間，島上的日軍不僅可以向東京提供早期預警，而且可以起飛戰鬥機進行攔截，甚至還不斷出動飛機攻擊美軍在塞班島等地的機場，更是大大降低了美軍對日本本土戰略轟炸的作用。硫磺島對美軍而言，簡直是如鯁在喉。如果美軍占領硫磺島，那所有的不利都轉化為有利，B-29轟炸機從硫磺島起飛航程可以減少一半，載彈量則可增加一倍；戰鬥機如從硫磺島起飛，可以為B-29轟炸機提供全程伴隨護航；甚至連B-24這樣的中型轟炸機也能從硫磺島起飛空襲日本本土；更重要的是硫磺島還可作為B-29轟炸機的備降機場，供受傷的B-29轟炸機緊急降落或加油。因此美軍對硫磺島是勢在必奪。
美陸軍航空兵（即美國空軍的前身）司令亨利·哈利·阿諾德上將於1944年4月17日向參謀長聯席會議提出攻占硫磺島的請求，參謀長聯席會議隨即同意這一請求，責成太平洋戰區擔負此項作戰。太平洋戰區總司令兼太平洋艦隊總司令切斯特·尼米茲上將為就近指揮，將其指揮部從珍珠港移至關島。
1944年10月初，太平洋艦隊司令部的參謀人員制定出進攻硫磺島的計畫。
硫磺島戰役開始前幾個月，駐紮塞班島的美軍第7航空隊等部門就開始為聯合情報中心執行照相偵察任務，但遺憾的是，第7航空隊的照片後來被評估為對分析整個硫磺島的日軍部署情況沒有任何價值。
臨近開戰，美軍第28偵察中隊的偵察機以很低的高度冒險對硫磺島實施了偵察，這次偵察拍攝的照片幾乎覆蓋了美國海軍陸戰隊後來進行激烈戰鬥的所有區域。然而可悲的是，情報中心卻缺乏經驗豐富的情報分析員對這些來自第28偵察中隊的重要照片進行分析評估。因為按照美國海軍的輪換政策，1945年1月，剛剛在關島成立的高級情報中心抽走了聯合情報中心所有有經驗的照片分析人員，這為美軍後來付出慘痛的代價埋下了伏筆。
儘管缺少有經驗的情報分析員，太平洋地區聯合情報中心仍然於1945年1月10日推出硫磺島戰役情報報告。根據這份報告，硫磺島上共有13500名日軍。雖然航空偵察表明，從1944年秋季到這年初冬，日軍在這一地區大量集結，可是聯合情報中心的情報分析員仍然指出，“沒有跡象表明，日軍守島部隊已經得到了加強”。事實上，日軍自1944年馬里亞納群島失守後，便開始大力加強硫磺島的防禦力量，截止1945年2月，日軍在硫磺島的陸軍約1.5萬餘人，海軍約7000餘人，共約2.3萬人，飛機30多架，以及大量的火炮等武器裝備。
審閱航空照片，聯合情報中心分析人員僅僅發現了硫磺島上日軍的105個主要武器配置點和119個重武器配置點。分析人員估計，在1945年1月，日軍在硫磺島上的武器裝備主要包括以下部分：超過39門口徑為75毫米或更大的火炮，24門口徑為70毫米的榴彈炮，18門口徑為81毫米到240毫米不等的迫擊炮，10門口徑為80毫米的岸防炮，超過54門高射炮以及其他33門各型防空武器，42至54門口徑為37毫米至47毫米的反坦克炮，6個火箭發射陣地和40輛坦克。
到了1945年2月，海軍陸戰隊的情報使上述估計的數字增加了很多，但是與實際情況仍有相當大的差距。然而美軍仍然認為日軍防禦能力的加強並沒有表明其已經超出了聯合情報中心對硫磺島日軍防禦能力的最初估計，因此，尼米茲上將和他的下屬都沒有意向改變美軍的攻擊計畫。事實上，日軍此時在硫磺島上已經擁有了361門口徑為75毫米或更大的火炮，65門口徑為81毫米到240毫米不等的迫擊炮，33門口徑為80毫米的岸防炮，200多支口徑為20毫米至25毫米的高射機槍，67門口徑為37毫米至47毫米的反坦克炮，70具火箭筒和22輛坦克。此外，日軍還擁有94門口徑為75毫米或更大的高射炮。
紀念雕像
在硫磺島戰役後期，美國海軍陸戰隊還遇到了大量意料之外的防禦工事.。在硫磺島上，日軍建造了大量使用機槍、火炮的預備發射點和碉堡。但是聯合情報中心在戰前的情報報告中曾斷言，分析人員在硫磺島上只發現了39個碉堡，13個火炮隱蔽點和4個地下工事，以及170個步兵掩體，報告忽視了大量碉堡的存在。而海軍陸戰隊在其1945年2月份的情報報告中則指出，硫磺島上一共有35個火炮隱蔽點，4個地下工事，332個碉堡。
戰鬥結束後，聯合情報中心和海軍情治單位開始分析硫磺島上的鋼筋混凝土工事，發現地圖上到處都是沒有被標出來的要塞，分析人員被迫花了很長時間去統計這些工事的數量。聯合情報中心在1945年6月10日提交的戰後情報報告中專門拿出了一個章節來分析日軍的火炮發射陣地和碉堡，以說明其龐大的數量和這些工事是如何被日軍使用的。
對硫磺島戰役來說,衝鋒則意味著死亡
除了對日軍兵力的誤判，美軍情報人員對硫磺島複雜的地形也隻字未提。高地、窪地和經過人工改造的天然的坑道洞穴成了日軍天然的屏障，極大地遲滯了美軍的行動。在戰後報告中，聯合情報中心這樣描述美軍一方的進攻：“在進攻這些地點的時候，我們看不見日軍，他們大多隱蔽在洞穴或者岩石的縫隙中，人員分布疏散，但是相互間間隔不大，在全島形成連鎖防禦。”
硫磺島戰役從1945年2月19日開始至1945年3月26日結束，日軍陣亡22305人，被俘1083人，總計23388人。美軍陣亡6821人，傷21865人，傷亡總計28686人。美軍海軍陸戰隊的傷亡之高也是其在太平洋戰爭中絕無僅有的。美軍還有一艘護航航母被擊沉，航母、登入兵運輸艦、快速運輸艦、中型登入艦、掃雷艦、運輸船各一艘以及坦克登入艦兩艘被擊傷。
毫無疑問，由於在這期間的情報失誤使美軍為攻占硫磺島這一小島付出了巨大的代價。雖然這場血腥的較量也造就了許多美國英雄，但是，這種英雄的塑造模式是悲劇性的。
勝敗評價
日軍在單位戰鬥力和美軍差不多的情況下，僅用兩萬之眾對抗美軍十萬人，是無奈的舉動，失敗當然也是理所應當。從戰略角度，日本必須守衛硫磺島。即使不能取勝，也讓美軍付出慘痛代價，並延緩了美軍的進展。如果，日軍早日任命指揮官，美軍將面臨更加困難的局面。
美軍此役的指揮官斯普魯恩斯、米切爾、特納和史密斯都是在太平洋戰爭中驍勇善戰的名將，跨洋作戰，能夠組織10萬的兵力，體現了其軍隊良好的組織性和紀律性。而且在後勤保障上體現了其強大的國力。通過該次戰役，看到美軍的戰爭決心，面對重大戰略利益，可以承擔巨大傷亡，並沒有退卻。
戰役影響
硫磺島，不僅使美軍獲得了轟炸日本本土的重要基地，還打開了直接攻擊日本本土的通道。
在太平洋戰爭中，只有兩場在日本本土發生的戰役，一場是在東京市京橋區政府管轄的硫磺島，另一場就是沖繩島戰役。
由於硫磺島重要的地理位置，對此後美軍的軍事行動產生巨大的作用。轟炸機在護航戰鬥機的保護下可以在中低空轟炸日本本土的城市，大大提高了攻擊效率。奪取硫磺島之後，美軍迅速組織了東京大轟炸（3月10日），名古屋大空襲（3月12日）和大阪大空襲（3月13日）。至戰爭結束為止共有2251架受傷的B29在硫磺島降落。美軍以犧牲6,800人，傷2萬2千人的代價拯救了約2萬5千名B-29機組成員的性命，光這一點也是相當偉大的勝利。而美軍在硫磺島的慘重傷亡，也使美軍的高層意識到如果進攻日本本土，一定會遇到比在硫磺島更頑強的抵抗，美軍的傷亡將會更慘重，美軍在硫磺島戰役中的巨大傷亡也間接促成了美軍最終向日本投擲核子彈的決定。
此次戰鬥，美軍死亡6,821人，傷21,865人。日軍20,933人戰死20,139人。至2008年3月日軍收集屍骨8,638名。戰爭仍有1.2萬具屍骨尚未得到收殮。收殮主要由戰歿者遺屬進行，但老齡化使收殮人手嚴重不足，為此，日本厚生勞動省自2011年7月上旬起在其主頁進行志願者招募的工作，8月底起首批志願者加入到收殮的工作當中。每年厚生勞動省會派遣4次收容團，每次僅能收斂個位數的遺骨。這一工作預期將持續至2024年。
有兩名日軍士兵，山蔭光福兵長和松戶利喜夫上等水兵堅持到1949年方才投降。四年間，他們躲藏在硫磺島航空基地附近的防空壕內，靠螃蟹、老鼠和盜竊美軍的糧食維生。1947年，他們偶然發現美軍丟棄的雜誌上，美軍士兵和日本女人在東京上野的合影照，才知道戰爭已經結束。由於厭倦東躲西藏的生活，他們於1949年1月6日向美軍投降，遣送回日本。1951年5月，山蔭光福回到硫磺島，試圖找回當年埋藏的日記以撰寫回憶錄，卻找尋無果，絕望中從折缽山上投海自殺。他的日記於1968年硫磺島航空基地擴建施工中被偶然發現。
