1944年秋，日本的“絕對國防圈”徹底被美國打開，美軍攻擊日本本土已經是咫尺之遙。
從1944年10月開始，美軍的b29轟炸機從塞班島起飛，對東京進行了多輪空襲，可美軍轟炸了幾次後，效果卻並不好。
一方麵，塞班島距東京約2300公裏，雖然b29的最大作戰半徑是2900公裏，但畢竟是強弩之末，飛行員為了保證航程，不得不減少載彈量，這就使得每架轟炸機最多隻能攜帶三噸炸彈，而這僅僅隻是b29最大載彈量的30%。並且進行如此長距離的空襲，戰鬥機也無法全程護航，轟炸機為了安全起見，隻能飛到八千米高度，投彈命中率大打折扣。
比如1944年11月24日的一次空襲，美軍出動88架轟炸機向東京投下200多噸炸彈，結果連一個有價值的目標都沒能命中。另一方麵，塞班島到東京直線飛行線路的中間位置還有一座硫磺島，日軍在島上建有雷達站，並且部署了40架戰機。當美軍轟炸機從塞班島起飛時，硫磺島上的日軍不僅可以提前向東京發出預警，並且還能出動戰機在中途攔截美軍轟炸機，甚至是對塞班島實施遠程攻擊，這在一定程度上又影響了空襲效果。
麵對硫磺島這個如鯁在喉的存在，尼米茲決定拔掉它。對此，美軍中起初也有質疑聲音，一些人覺得圍困硫磺島即可，不必興師動眾。但後麵尼米茲的意見占據了主導，因為美軍若是能夠占領硫磺島，好處太多了。首先，硫磺島距離東京1100公裏，b29從這裏起飛，航程可以減少一半。這樣一來，不僅每架b29的載彈量能增加一倍，b24這類戰術轟炸機也能參加行動。其二，航程減少一半，戰鬥機可以為轟炸機全程護航，轟炸機就不用飛到八千米投彈，命中率也能大大提升。第三，轟炸機如果在飛行途中受損，可以在硫磺島緊急降落，減少飛機損耗。既然好處這麽多，那就開幹吧。
1944年10月，美國參謀長聯席會議批準了磺島作戰計劃。尼米茲原本計劃在1944年底發動登陸作戰，但因為要協助陸軍攻打菲律賓，便延期到了1945年2月。
1945年2月中旬，美軍在硫磺島海域集結了第三、第四、第五三個陸戰師，兵力約6.1萬人。為了運送和支援陸戰隊作戰，美軍還集中了400艘戰鬥艦、500艘運輸艦、2000架飛機，將硫磺島完全孤立。
正式開戰之前尼米斯認為，硫磺島不過是麵積僅20平方公裏的彈丸小島，頂多五天就能拿下。但陸戰隊總指揮霍蘭史密斯中將在看了航拍照片後感覺事情並不簡單，島上極有可能存在不同尋常的防禦係統。史密斯判斷這將是美軍在太平洋戰場上最難攻占的島嶼，並預計至少要付出兩萬人傷亡的代價才能拿下硫磺島。事實證明，史密斯沒有猜錯，日軍在硫磺島的布防確實不同於從前。
1944年5月，東京大本營任命栗林中道為硫磺島守備司令。栗林中道抵達硫磺島之前，島上的守軍僅有5500人，雖然大本營後來陸陸續續增派了1.7萬名援兵和600多門火炮、高射炮、反坦克炮及迫擊炮，可補充來的部隊多是強行征召的老弱殘兵，僅有的精銳還是西竹一男爵指揮的戰車聯隊，像這種爛牌，若是換做牟田口廉也之流來打，肯定三天就玩完了。不過栗林中道與牟田口廉也那些個井底之蛙不同，他見過世麵，曾在美國和加拿大做過使館武官，還曾在哈佛大學進修，仔細鑽研過美國軍事，是日軍中少有的熟悉美軍特點的高級將領。
栗林中道就任司令官後，馬上巡查全島，並清點島上駐守日軍的人員和裝備情況。他認為在美軍絕對海空優勢麵前，灘頭作戰難以奏效，便不顧日本大本營反對，直接放棄了所有灘頭陣地和平緩地帶，玩了命的把硫磺島上僅有的兩座山，折缽山和元山給挖空了，建成了一套非常堅固且四通八達的地下工事。
由於硫磺島上的火山灰與水泥混合，可以成為非常良好的混凝土，因而折缽山和元山便被日軍改造成了兩個超級堡壘，僅僅隻是修工事，顯然還不足以應付美軍。栗林中道很清楚，硫磺島肯定守不住，自己唯一能做的就是盡可能的多殺傷美軍。
為了提高戰鬥力，他在美軍發起進攻之前，每天都要給士兵上課，教他們怎麽打仗，如近距離射擊、分兵機動防禦、誘伏等戰術，要求士兵一定要利用隱蔽攻勢，等美軍靠近到500米時，近距離射擊，大量殺傷美軍的有生力量。
鑒於此前日軍在瓜島、塞班島無腦發動衝鋒，單方麵送人頭栗林中道還再三強調嚴禁自殺式衝鋒，號召每一個士兵至少要殺死十個美軍。
日軍有明顯進步，美軍當然也不可能原地踏步。
1945年2月15日，美軍艦隊向硫磺島海域聚集，為了摸清日軍的火力點，威廉布蘭迪少將指揮六艘老式戰列艦、五艘巡洋艦在偵察機的校準下，炮擊島上的表麵陣地。同時，布蘭迪還派出12艘登陸艇在島嶼東海岸佯裝登陸。折缽山上的日軍炮兵不知有詐，開炮擊沉九艘登陸艇，擊傷三艘，但卻也暴露了自己重炮的位置，被美軍戰列艦發射的重磅炮彈摧毀。
試探過後，美軍所有艦炮和艦載機對硫磺島進行了三天三夜的炮火覆蓋。這三天的轟炸，美軍總計向島上傾瀉了2.4萬噸炸彈，相當於平均每平方公裏承受了1200噸。按照美軍登陸編隊司令特納中將的預估，就算是個杠鈴也炸碎了。然而，特納並不知道鬼子遠比想象中的狡猾。日軍在修工事時構築了700多個重要火力點，這些火力點不僅外結構異常堅固，而且藏得十分隱秘，大多都建在飛機和艦炮無法轟炸到的岩洞中。美軍一頓操作猛如虎，隻摧毀了其中的17個火力點，日軍的損失可以說是微乎其微。
1945年2月19日，不知情的美軍正式發動進攻。上午九時，在轟炸機和艦炮的掩護下，由陸戰第四師、第五師組成的第一波3萬登陸部隊向灘頭發起衝擊。由於日軍按照預先部署放棄了灘頭陣地，第一批登島部隊殺氣騰騰的衝向海灘後，屁事沒有，幾乎沒遇到什麽抵抗。美軍遇到的最大阻礙反倒是海灘上的火山灰。
硫磺島的海灘由火山灰堆積而成，土質鬆軟異常。坦克開上去直接就趴窩了，人在上麵行走也非常困難。如此一來，本來用於掩護步兵的坦克就全部陷在了灘頭的火山灰裏，而後麵的登陸艇並不知情，一波接著一波的往海灘上塞人塞物資，整個海灘因此被堵的是水泄不通。這時候的美軍隻覺得擠就擠一點，沒多大問題，反正鬼子也沒剩下幾個人了，一會兒就能攻占整個硫磺島，對即將到來的危險全然不知。
上午十時，栗林中道一聲令下，日軍所有火炮、機關槍同時向人潮擁擠的海灘開火，位於折缽山上的觀察哨居高臨下，俯瞰整個東海岸，準確引導火炮射擊。麵對日軍的精準打擊，美軍躲避不及，海灘上頓時血流成河。陸戰四師第24團、第25團直接減員25%，第一波上岸的56輛坦克也損失過半，見海灘已經成了日軍的靶場。陸戰40官兵冒著槍林彈雨，用炸藥包和火焰噴射器一步一步地向前推進。與此同時，艦炮也對日軍火力點進行炮火覆蓋。
這次登陸，美軍陸戰隊每個營都配有艦炮火力控製組，海麵上的艦炮根據陸戰隊向目標發射的夜光彈精準打擊，拔掉了日軍許多火力點。戰至黃昏，日軍停火，美軍保住了海灘，並且還成功切斷了折缽山和元山間的聯係。但美軍推進導致的傷亡也不小。根據事後統計，第一天的戰鬥，美軍陣亡548人，受傷1755人。在陣亡士兵中，有一個叫約翰巴斯隆的排長非常特殊，他是美國海軍的傳奇人物，曾經在瓜島戰役中用兩挺機槍頂住3000日軍進攻，而獲得美國軍方最高榮譽榮譽勳章。可就是這麽一個戰神級的人物，卻在硫磺島戰役的第一天死在了日軍炮火之下。從這裏就不難想象，接下來的戰鬥一定是異常血腥。
2月20日，美軍四個團分別向折缽山和元山發起攻擊，遭到日軍極其頑強的抵抗。這一天的戰鬥，美軍飛機轟完艦炮轟，艦炮轟完坦克衝，步兵跟在坦克後麵，以手榴彈、炸藥包、火焰噴射器逐一拔除日軍火力點。可如此恐怖的鋼鐵洪流，美軍從淩晨打到黃昏，卻僅僅隻推進了180米。隨著夜幕降臨，第二天的戰鬥結束，美軍害怕日軍夜襲海上的艦隊，通宵往岸上打照明彈，不過日軍按照栗林中道的指示，按兵不動，沒有發動夜襲。
2月21日，戰鬥繼續，美軍把重點放在折缽山。早上07:30，轟炸機率先出動，對山體進行一遍又一遍的轟炸，緊接著艦炮和坦克為步兵開路，隱藏在山體中的日軍扛過轟炸後，迅速從坑道裏跳出來射擊。美軍士兵往山上推進時，不僅會遭受正麵的火力壓製，而且還得提防後麵。因為日軍修建的地下工勢四通八達，日軍可以通過坑道悄無聲息的來到先前丟失的火力點，從美軍的背後冒出，衝他們一通亂掃。日軍很雞賊，往往打起梭子就跑，從坑道換到下一個火力點，美軍是不勝其擾，每前進一步都要付出巨大的傷亡。
戰鬥期間，32架日軍飛機從千葉縣香取基地起飛，對美軍展開了“神風特攻”。由於硫磺島空域的飛機太多，當日機襲來時，美軍雷達監控員沒能及時發現，因而日軍的自殺式攻擊取得了一定戰果，擊沉美軍一艘護航航母，擊傷一艘列克星敦級航母。這一天的戰鬥，美軍死亡644人，傷4108人，失蹤560人。
2月22日，天氣突變，受暴雨影響，美軍被迫休戰一天。趁著休整，充當預備隊的陸戰三師接替傷亡慘重的陸戰四師繼續進攻元山。
三天的戰鬥，陸戰四師死傷5300人。陸戰三師參戰後，吸取教訓，變換打法，大麵積使用火焰噴射器來對付日軍。火焰噴射器無法燒到的地方，陸戰三師便用黃磷彈或者汽油灌入坑道熏烤。火攻這招最厲害的地方並不是直接把人燒死，而是能在一瞬間抽空碉堡或坑道內的空氣，把敵人活活憋死。
麵對美軍的新式打法，許多日軍來不及逃跑就窒息而死，少部分僥幸逃出掩體，但還沒喘兩口氣，就被外麵蹲守的美軍守株待兔。
1945年2月23日，陸戰五師第28團經過四天血戰，終於攻上了折缽山。並在山頂升起了一麵星條旗，盡管星條旗插在了折缽山頂，可此時的折缽山裏，仍有近千日軍憑借著坑道和岩洞攻勢拚死抵抗，元山方向則有近萬名日軍。
2月24日，為了拿下二號機場、362及382高地，陸戰三師向日軍陣地發起進攻，戰鬥進行的極為激烈。陸戰三十二十一團在海空火力的大力支援下推進了730米，可就是這區區730米，美軍竟然遇到了近800個日軍碉堡。在拔掉這些碉堡期間，陸戰30損失近千人。
2月25日，陸戰四師休整結束，重新參戰。當天，三個陸戰師在硫磺島並肩開始攻擊，四師在右，三師居中，五師在左，並列向元山推進。戰至3月2日，美軍終於攻占二號機場和382高地，可是為了拿下這兩個據點。陸戰四師好幾個連全軍覆沒，殘存的連隊也是非死即傷，出現了連長由少尉或上士擔任，而排長、班長大都由普通士兵擔任的一幕。
陸戰四師的一名軍官在日記中寫道，自這個師成立以來，就認識的人很多已經死去，自己已經沒有勇氣再將士兵投入戰鬥了。
位於左翼負責攻打362高地的陸戰武師情況也是一樣。戰鬥中，陸戰五師經常發現對麵的日軍突然消失，似乎是在一瞬間躲入了地下，待步兵衝鋒到陣前時，在突然冒出來近距離射擊。屢攻不克，美軍指揮官漸漸反應過來，看樣子鬼子是摸清了套路。每軍極度依賴火力，每次進攻時都要用飛機、大炮先轟一輪，所以日軍知道炮火覆蓋結束前，美軍步兵不會發動進攻，所以日軍總是先躲進坑道，等炮聲結束了再進入陣地營迎接美軍步兵的進攻。吃了幾次虧後，美軍改變戰術。
3月7日拂曉，美軍沒進行任何炮火準備，陸戰三師就借助黎明前的黑夜悄然接近日軍陣地，突然發起衝擊。日軍當時正在睡覺，被打了個措手不及。一通廝殺下來，美軍成功占領了山頭。
3月8日晚，窮途末路的日軍第二混成旅團違背命令，向美軍發動“萬歲衝鋒”。美軍早有準備，猛烈還擊，打死800多人。
3月9日，美軍將元山地區的日軍防線一分為二，栗林中道大唿不妙，決定組織部隊反擊。但日軍在進行夜間滲透時被美軍發現，栗林中道偷雞不成，反蝕把米，又葬送1000多人。
3月10日，美軍將日軍防線截為兩段後，隨即開始向兩麵擴張戰果，盡管日軍此時已經沒有翻盤的可能，可抵抗依舊猛烈。陸戰五師在與由栗林中道直接指揮的部隊戰鬥時，傷亡超過75%，戰鬥部隊基本報廢，最後連師部的文書、炊事員也都投入了戰鬥。
陸戰三師和陸戰四師的傷亡也很嚴重。硫磺島戰役已經變成了絞肉機。為了減少傷亡，陸戰四師師長克利夫頓凱茲少將向栗林中道發出勸降信，但這封勸降信如石沉大海，沒有迴音。
3月16日，美軍在苦戰26天後宣布占領硫磺島。同一天，栗林中道向東京大本營發出訣別電，然後命令島上的殘餘日軍於17日晚上發動總攻擊。不過由於種種原因，攻擊推遲到了3月26日。
3月26日淩晨，彈盡糧絕的栗林中道親率還能動的350名日軍向美軍發起最後反擊。美軍沒有防備，100多人在睡夢中被殺。天亮後，美軍組織掃蕩，將這股日軍殲滅此戰過後，栗林中道人間蒸發。有人說他剖腹自殺了，也有人說他身負重傷，被身邊的一名參謀就地掩埋。
3月26日上午9時，美軍認為殘存的日軍地下部隊已經不會構成威脅，便宣布硫磺島戰役勝利結束。
隨後，海軍陸戰隊撤出該島，將防務交由國民警衛隊駐守。硫磺島戰役，美軍6821人陣亡，人負傷，日軍人陣亡，1083人投降。這是美軍在太平洋戰場發動反攻以來，傷亡人數首次高於日軍的戰役。美軍拿下硫磺島後，轟炸東京再無障礙，那個讓整個日本都聞之色變的燒烤大師即將登場。
從1944年10月開始，美軍的b29轟炸機從塞班島起飛，對東京進行了多輪空襲，可美軍轟炸了幾次後，效果卻並不好。
一方麵，塞班島距東京約2300公裏，雖然b29的最大作戰半徑是2900公裏，但畢竟是強弩之末，飛行員為了保證航程，不得不減少載彈量，這就使得每架轟炸機最多隻能攜帶三噸炸彈，而這僅僅隻是b29最大載彈量的30%。並且進行如此長距離的空襲，戰鬥機也無法全程護航，轟炸機為了安全起見，隻能飛到八千米高度，投彈命中率大打折扣。
比如1944年11月24日的一次空襲，美軍出動88架轟炸機向東京投下200多噸炸彈，結果連一個有價值的目標都沒能命中。另一方麵，塞班島到東京直線飛行線路的中間位置還有一座硫磺島，日軍在島上建有雷達站，並且部署了40架戰機。當美軍轟炸機從塞班島起飛時，硫磺島上的日軍不僅可以提前向東京發出預警，並且還能出動戰機在中途攔截美軍轟炸機，甚至是對塞班島實施遠程攻擊，這在一定程度上又影響了空襲效果。
麵對硫磺島這個如鯁在喉的存在，尼米茲決定拔掉它。對此，美軍中起初也有質疑聲音，一些人覺得圍困硫磺島即可，不必興師動眾。但後麵尼米茲的意見占據了主導，因為美軍若是能夠占領硫磺島，好處太多了。首先，硫磺島距離東京1100公裏，b29從這裏起飛，航程可以減少一半。這樣一來，不僅每架b29的載彈量能增加一倍，b24這類戰術轟炸機也能參加行動。其二，航程減少一半，戰鬥機可以為轟炸機全程護航，轟炸機就不用飛到八千米投彈，命中率也能大大提升。第三，轟炸機如果在飛行途中受損，可以在硫磺島緊急降落，減少飛機損耗。既然好處這麽多，那就開幹吧。
1944年10月，美國參謀長聯席會議批準了磺島作戰計劃。尼米茲原本計劃在1944年底發動登陸作戰，但因為要協助陸軍攻打菲律賓，便延期到了1945年2月。
1945年2月中旬，美軍在硫磺島海域集結了第三、第四、第五三個陸戰師，兵力約6.1萬人。為了運送和支援陸戰隊作戰，美軍還集中了400艘戰鬥艦、500艘運輸艦、2000架飛機，將硫磺島完全孤立。
正式開戰之前尼米斯認為，硫磺島不過是麵積僅20平方公裏的彈丸小島，頂多五天就能拿下。但陸戰隊總指揮霍蘭史密斯中將在看了航拍照片後感覺事情並不簡單，島上極有可能存在不同尋常的防禦係統。史密斯判斷這將是美軍在太平洋戰場上最難攻占的島嶼，並預計至少要付出兩萬人傷亡的代價才能拿下硫磺島。事實證明，史密斯沒有猜錯，日軍在硫磺島的布防確實不同於從前。
1944年5月，東京大本營任命栗林中道為硫磺島守備司令。栗林中道抵達硫磺島之前，島上的守軍僅有5500人，雖然大本營後來陸陸續續增派了1.7萬名援兵和600多門火炮、高射炮、反坦克炮及迫擊炮，可補充來的部隊多是強行征召的老弱殘兵，僅有的精銳還是西竹一男爵指揮的戰車聯隊，像這種爛牌，若是換做牟田口廉也之流來打，肯定三天就玩完了。不過栗林中道與牟田口廉也那些個井底之蛙不同，他見過世麵，曾在美國和加拿大做過使館武官，還曾在哈佛大學進修，仔細鑽研過美國軍事，是日軍中少有的熟悉美軍特點的高級將領。
栗林中道就任司令官後，馬上巡查全島，並清點島上駐守日軍的人員和裝備情況。他認為在美軍絕對海空優勢麵前，灘頭作戰難以奏效，便不顧日本大本營反對，直接放棄了所有灘頭陣地和平緩地帶，玩了命的把硫磺島上僅有的兩座山，折缽山和元山給挖空了，建成了一套非常堅固且四通八達的地下工事。
由於硫磺島上的火山灰與水泥混合，可以成為非常良好的混凝土，因而折缽山和元山便被日軍改造成了兩個超級堡壘，僅僅隻是修工事，顯然還不足以應付美軍。栗林中道很清楚，硫磺島肯定守不住，自己唯一能做的就是盡可能的多殺傷美軍。
為了提高戰鬥力，他在美軍發起進攻之前，每天都要給士兵上課，教他們怎麽打仗，如近距離射擊、分兵機動防禦、誘伏等戰術，要求士兵一定要利用隱蔽攻勢，等美軍靠近到500米時，近距離射擊，大量殺傷美軍的有生力量。
鑒於此前日軍在瓜島、塞班島無腦發動衝鋒，單方麵送人頭栗林中道還再三強調嚴禁自殺式衝鋒，號召每一個士兵至少要殺死十個美軍。
日軍有明顯進步，美軍當然也不可能原地踏步。
1945年2月15日，美軍艦隊向硫磺島海域聚集，為了摸清日軍的火力點，威廉布蘭迪少將指揮六艘老式戰列艦、五艘巡洋艦在偵察機的校準下，炮擊島上的表麵陣地。同時，布蘭迪還派出12艘登陸艇在島嶼東海岸佯裝登陸。折缽山上的日軍炮兵不知有詐，開炮擊沉九艘登陸艇，擊傷三艘，但卻也暴露了自己重炮的位置，被美軍戰列艦發射的重磅炮彈摧毀。
試探過後，美軍所有艦炮和艦載機對硫磺島進行了三天三夜的炮火覆蓋。這三天的轟炸，美軍總計向島上傾瀉了2.4萬噸炸彈，相當於平均每平方公裏承受了1200噸。按照美軍登陸編隊司令特納中將的預估，就算是個杠鈴也炸碎了。然而，特納並不知道鬼子遠比想象中的狡猾。日軍在修工事時構築了700多個重要火力點，這些火力點不僅外結構異常堅固，而且藏得十分隱秘，大多都建在飛機和艦炮無法轟炸到的岩洞中。美軍一頓操作猛如虎，隻摧毀了其中的17個火力點，日軍的損失可以說是微乎其微。
1945年2月19日，不知情的美軍正式發動進攻。上午九時，在轟炸機和艦炮的掩護下，由陸戰第四師、第五師組成的第一波3萬登陸部隊向灘頭發起衝擊。由於日軍按照預先部署放棄了灘頭陣地，第一批登島部隊殺氣騰騰的衝向海灘後，屁事沒有，幾乎沒遇到什麽抵抗。美軍遇到的最大阻礙反倒是海灘上的火山灰。
硫磺島的海灘由火山灰堆積而成，土質鬆軟異常。坦克開上去直接就趴窩了，人在上麵行走也非常困難。如此一來，本來用於掩護步兵的坦克就全部陷在了灘頭的火山灰裏，而後麵的登陸艇並不知情，一波接著一波的往海灘上塞人塞物資，整個海灘因此被堵的是水泄不通。這時候的美軍隻覺得擠就擠一點，沒多大問題，反正鬼子也沒剩下幾個人了，一會兒就能攻占整個硫磺島，對即將到來的危險全然不知。
上午十時，栗林中道一聲令下，日軍所有火炮、機關槍同時向人潮擁擠的海灘開火，位於折缽山上的觀察哨居高臨下，俯瞰整個東海岸，準確引導火炮射擊。麵對日軍的精準打擊，美軍躲避不及，海灘上頓時血流成河。陸戰四師第24團、第25團直接減員25%，第一波上岸的56輛坦克也損失過半，見海灘已經成了日軍的靶場。陸戰40官兵冒著槍林彈雨，用炸藥包和火焰噴射器一步一步地向前推進。與此同時，艦炮也對日軍火力點進行炮火覆蓋。
這次登陸，美軍陸戰隊每個營都配有艦炮火力控製組，海麵上的艦炮根據陸戰隊向目標發射的夜光彈精準打擊，拔掉了日軍許多火力點。戰至黃昏，日軍停火，美軍保住了海灘，並且還成功切斷了折缽山和元山間的聯係。但美軍推進導致的傷亡也不小。根據事後統計，第一天的戰鬥，美軍陣亡548人，受傷1755人。在陣亡士兵中，有一個叫約翰巴斯隆的排長非常特殊，他是美國海軍的傳奇人物，曾經在瓜島戰役中用兩挺機槍頂住3000日軍進攻，而獲得美國軍方最高榮譽榮譽勳章。可就是這麽一個戰神級的人物，卻在硫磺島戰役的第一天死在了日軍炮火之下。從這裏就不難想象，接下來的戰鬥一定是異常血腥。
2月20日，美軍四個團分別向折缽山和元山發起攻擊，遭到日軍極其頑強的抵抗。這一天的戰鬥，美軍飛機轟完艦炮轟，艦炮轟完坦克衝，步兵跟在坦克後麵，以手榴彈、炸藥包、火焰噴射器逐一拔除日軍火力點。可如此恐怖的鋼鐵洪流，美軍從淩晨打到黃昏，卻僅僅隻推進了180米。隨著夜幕降臨，第二天的戰鬥結束，美軍害怕日軍夜襲海上的艦隊，通宵往岸上打照明彈，不過日軍按照栗林中道的指示，按兵不動，沒有發動夜襲。
2月21日，戰鬥繼續，美軍把重點放在折缽山。早上07:30，轟炸機率先出動，對山體進行一遍又一遍的轟炸，緊接著艦炮和坦克為步兵開路，隱藏在山體中的日軍扛過轟炸後，迅速從坑道裏跳出來射擊。美軍士兵往山上推進時，不僅會遭受正麵的火力壓製，而且還得提防後麵。因為日軍修建的地下工勢四通八達，日軍可以通過坑道悄無聲息的來到先前丟失的火力點，從美軍的背後冒出，衝他們一通亂掃。日軍很雞賊，往往打起梭子就跑，從坑道換到下一個火力點，美軍是不勝其擾，每前進一步都要付出巨大的傷亡。
戰鬥期間，32架日軍飛機從千葉縣香取基地起飛，對美軍展開了“神風特攻”。由於硫磺島空域的飛機太多，當日機襲來時，美軍雷達監控員沒能及時發現，因而日軍的自殺式攻擊取得了一定戰果，擊沉美軍一艘護航航母，擊傷一艘列克星敦級航母。這一天的戰鬥，美軍死亡644人，傷4108人，失蹤560人。
2月22日，天氣突變，受暴雨影響，美軍被迫休戰一天。趁著休整，充當預備隊的陸戰三師接替傷亡慘重的陸戰四師繼續進攻元山。
三天的戰鬥，陸戰四師死傷5300人。陸戰三師參戰後，吸取教訓，變換打法，大麵積使用火焰噴射器來對付日軍。火焰噴射器無法燒到的地方，陸戰三師便用黃磷彈或者汽油灌入坑道熏烤。火攻這招最厲害的地方並不是直接把人燒死，而是能在一瞬間抽空碉堡或坑道內的空氣，把敵人活活憋死。
麵對美軍的新式打法，許多日軍來不及逃跑就窒息而死，少部分僥幸逃出掩體，但還沒喘兩口氣，就被外麵蹲守的美軍守株待兔。
1945年2月23日，陸戰五師第28團經過四天血戰，終於攻上了折缽山。並在山頂升起了一麵星條旗，盡管星條旗插在了折缽山頂，可此時的折缽山裏，仍有近千日軍憑借著坑道和岩洞攻勢拚死抵抗，元山方向則有近萬名日軍。
2月24日，為了拿下二號機場、362及382高地，陸戰三師向日軍陣地發起進攻，戰鬥進行的極為激烈。陸戰三十二十一團在海空火力的大力支援下推進了730米，可就是這區區730米，美軍竟然遇到了近800個日軍碉堡。在拔掉這些碉堡期間，陸戰30損失近千人。
2月25日，陸戰四師休整結束，重新參戰。當天，三個陸戰師在硫磺島並肩開始攻擊，四師在右，三師居中，五師在左，並列向元山推進。戰至3月2日，美軍終於攻占二號機場和382高地，可是為了拿下這兩個據點。陸戰四師好幾個連全軍覆沒，殘存的連隊也是非死即傷，出現了連長由少尉或上士擔任，而排長、班長大都由普通士兵擔任的一幕。
陸戰四師的一名軍官在日記中寫道，自這個師成立以來，就認識的人很多已經死去，自己已經沒有勇氣再將士兵投入戰鬥了。
位於左翼負責攻打362高地的陸戰武師情況也是一樣。戰鬥中，陸戰五師經常發現對麵的日軍突然消失，似乎是在一瞬間躲入了地下，待步兵衝鋒到陣前時，在突然冒出來近距離射擊。屢攻不克，美軍指揮官漸漸反應過來，看樣子鬼子是摸清了套路。每軍極度依賴火力，每次進攻時都要用飛機、大炮先轟一輪，所以日軍知道炮火覆蓋結束前，美軍步兵不會發動進攻，所以日軍總是先躲進坑道，等炮聲結束了再進入陣地營迎接美軍步兵的進攻。吃了幾次虧後，美軍改變戰術。
3月7日拂曉，美軍沒進行任何炮火準備，陸戰三師就借助黎明前的黑夜悄然接近日軍陣地，突然發起衝擊。日軍當時正在睡覺，被打了個措手不及。一通廝殺下來，美軍成功占領了山頭。
3月8日晚，窮途末路的日軍第二混成旅團違背命令，向美軍發動“萬歲衝鋒”。美軍早有準備，猛烈還擊，打死800多人。
3月9日，美軍將元山地區的日軍防線一分為二，栗林中道大唿不妙，決定組織部隊反擊。但日軍在進行夜間滲透時被美軍發現，栗林中道偷雞不成，反蝕把米，又葬送1000多人。
3月10日，美軍將日軍防線截為兩段後，隨即開始向兩麵擴張戰果，盡管日軍此時已經沒有翻盤的可能，可抵抗依舊猛烈。陸戰五師在與由栗林中道直接指揮的部隊戰鬥時，傷亡超過75%，戰鬥部隊基本報廢，最後連師部的文書、炊事員也都投入了戰鬥。
陸戰三師和陸戰四師的傷亡也很嚴重。硫磺島戰役已經變成了絞肉機。為了減少傷亡，陸戰四師師長克利夫頓凱茲少將向栗林中道發出勸降信，但這封勸降信如石沉大海，沒有迴音。
3月16日，美軍在苦戰26天後宣布占領硫磺島。同一天，栗林中道向東京大本營發出訣別電，然後命令島上的殘餘日軍於17日晚上發動總攻擊。不過由於種種原因，攻擊推遲到了3月26日。
3月26日淩晨，彈盡糧絕的栗林中道親率還能動的350名日軍向美軍發起最後反擊。美軍沒有防備，100多人在睡夢中被殺。天亮後，美軍組織掃蕩，將這股日軍殲滅此戰過後，栗林中道人間蒸發。有人說他剖腹自殺了，也有人說他身負重傷，被身邊的一名參謀就地掩埋。
3月26日上午9時，美軍認為殘存的日軍地下部隊已經不會構成威脅，便宣布硫磺島戰役勝利結束。
隨後，海軍陸戰隊撤出該島，將防務交由國民警衛隊駐守。硫磺島戰役，美軍6821人陣亡，人負傷，日軍人陣亡，1083人投降。這是美軍在太平洋戰場發動反攻以來，傷亡人數首次高於日軍的戰役。美軍拿下硫磺島後，轟炸東京再無障礙，那個讓整個日本都聞之色變的燒烤大師即將登場。