一九四五年二月十六日，美军出动一千架舰载机，对东京湾各个沿岸机场进行空袭。二月十七日上午，美军又出动五百架舰载机，再一次横扫东京湾。而就在这一天，美军登陆舰队在大批舰队的掩护之下，正式发起硫磺岛进攻战役。
只是美军将注意力，都集中到了一千公里外的日本本土。却忽视了眼皮子底下的小笠原群岛内，距离硫磺岛不远的母岛列岛。这些岛屿虽说不大，上面也没有机场，甚至基本上都是无人岛。
但是这些岛屿港湾众多，距离硫磺岛的直线距离又只有几百海里。作为某些小型舰艇出击基地还是比较适合的，对于这些小岛美军却是忽视了。日本海军不仅在这里部署了数量奇多的自杀快艇，还将几乎本土的所有鱼雷艇都调到这个方向。
尽管在战役发起之前，美军就从塞班岛派出大量的陆海军飞机，对这个面积不大的小岛进行狂轰滥炸。在战役发起最后阶段的二月十六日起，美军的火力准备整整进行了三天。在这三天的时间之内，美军对这个面积只有二十一平方公里的小岛，倾泻了两万四千多吨炮弹和炸弹。
在登陆的时候，美军得到包括七艘战列舰在内的大量舰炮，以及大批舰载航空兵的火力掩护。但美军登岛行动，却是依旧陷入了苦战和巨大伤亡之中。放弃了滩头阵地，而将主要兵力和火力都隐蔽在山地的日军，以异常准确和猛烈的交叉火力，打的登陆美军伤亡惨重。
从二月十九日正式登陆到二十二日，美军伤亡数字达到了七千多人。作为第一波登陆的美国海军陆战队第三师，仅仅三天之内就丧失了三分之二的战斗力。登陆配合作战的坦克，在折钵山上的交叉火力之下，损失了整整三分之二。
日军潜藏在折钵山洞内的二百四十毫米大口径榴弹炮，对美军登陆区域不断的炮击。这种口径超大的榴弹炮，虽说只有三门，但是除了给登陆美军带来实实在在的威胁之外，心理上的阴影更加严重。
二百四十毫米炮弹巨大的破空声音，让登陆的美军心惊胆战。一旦被其命中，至少损失一个排。其巨大的威力，甚至直接将美军登陆的M四坦克炸上天。而日军部署在硫磺岛的四门明治四十五年式一百五十毫米加农炮，也对美军舰队实施火力打击。
日本人战前将整个硫磺岛，都根据手头上各种火炮的射程和威力，将全岛都标定了射击标尺。其炮兵除了部分速射炮和步兵炮之外，其余的火炮全部隐蔽在折钵山的山洞内。美军的火力攻击，基本上没有给这些火炮造成什么损失。日本人的交叉炮火，却是打的是又准又狠。
为了对抗日本人的炮火，美军调上岛的M一型二百四十毫米榴弹炮，还没有来得及展开就被日军的炮火，连人带炮给掀上了天。几艘抵进开火的驱逐舰，也被日本人的远程加农炮给击成重伤。
为了摧毁这些战役打响之后，才暴露出来的日军炮兵阵地。美国人调动北卡罗来纳号、西佛吉尼亚号、南达科号三艘战列舰，冒险开到了距离硫磺岛最近的海域，集中所有的四百零六毫米舰炮。在前沿炮兵引导员和飞机的引导之下，对折钵山日军炮兵阵地实施火力打击。
而在他们身后加入炮击的，还有密苏里号和新泽西号，这两艘美国最新式的战列舰。也在这三艘战列舰身后，对折钵山日军炮兵阵地开火。这些拥有巨大舰炮的美军战列舰，直接加入对折钵山的火力压制，让登陆的美军多少减轻了一些压力。
财大气粗的美国一口气打出了三千发的四百零六毫米炮弹，外加无数的二百零三毫米炮弹，才将这几门给登陆美军制造了惨重伤亡的大口径火炮，隐蔽的山洞给硬生生的震垮，让这些大口径火炮闭嘴。
在这场战后被称之为美军在整个二战之中，最残酷和最血腥的单独登岛作战的战役之中。在战役之中日本人不仅在岛上顽强的抵抗，其秘密调往伊豆诸岛的自杀性飞机，也不断在新式战斗机的掩护之下，对美军舰队实施自杀性的攻击。
而潜藏在硫磺岛以北的父岛列岛与母岛列岛内的，日本海军自杀性攻击快艇，也配合天上的自杀飞机、海中的潜艇，对美军舰艇实施疯狂的攻击。整个硫磺岛以及周边海域，变成了一个残酷并异常血腥的战场。
在硫磺岛周围的海战之中，日军尽管派出的大批潜艇，因为美军在其舰队周围构筑的严密反潜网。非但没有起到什么作用，只击沉了美军一艘弹药运输船、一艘空载的运兵船和两艘护航驱逐舰，而自身却被击沉了七八艘。
被生怕一下子将本土决战仅剩的残余力量，都丢光的日本海军在短时间之内，除了回天人操鱼雷施放艇之外全部都调回了本土。但是部署在硫磺岛以北诸岛的日军自杀式快艇，以及漫天飞舞的自杀性飞机，却是给美国海军带来了无数的麻烦和伤亡。
这些在战斗机群掩护之下，冒着美军漫天的高射炮组成火网，以及舰载机组成的外围防御圈。满载炸药发起自杀性攻击的飞机，尽管突破美军防御的机会不多。但多少还是取得了一定的战果，除了击伤一艘战列舰、一艘重巡洋舰，甚至还击沉了一艘美军的护航航母和两艘护航驱逐舰。
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