7月6日零时26分，美舰队到达维苏维苏角附近，各舰进入了战斗状态。美舰采取防空队形，以25节航速进入库拉湾。
此时，秋山少将也率日舰队以21节的航速向库拉湾口航进，49分，双方舰队相距1万米，安斯沃思认定必须迅速采取行动。他决定在中射程上用雷达来控制舰炮射击，以奇袭制胜。但这时海面出现了两个日舰群，秋山采用了分兵的战术，一是距离较近的秋山少将率领的3艘驱逐舰，二是距离较远的山城大佐指挥的第二运输小队的4艘驱逐舰。
见此状况，安斯沃思当机立断命令：巡洋舰先炮击较近的日方舰群，然后抢占日舰前方，在反航向上打击另一群日舰。
凌晨5时57分，美巡洋舰上的大炮争先恐后地发出惊人的巨响，库拉湾海战终于打响。
秋山少将的旗舰“新月”号首先遭难。美舰第一次齐射就压得它抬不起头来，152毫米的炮弹纷纷在舰面上开花，秋山少将在飞舞的炮弹碎片中一命呜呼。同样，美巡洋舰连续发出的2500多发152毫米炮弹也使秋山其他舰船受到重创：“新月”号正在下沉；“凉风”号的探照灯被打坏，舰首炮被摧毁，一个机关炮弹药箱着火，舰体被打穿了几个洞；“谷风”号机舱中了一颗未爆的炮弹，使粮食仓库进水。除“新月”号报废以外，受伤较轻的“凉风”号与“谷风”号慌忙施放烟幕，向西北方向溜掉了。
最初的战果使安斯沃思十分得意，随即下令转向，不料命令还未来得及执行，“凉风”号发射的鱼雷已经逼近。凌晨2时03分，3枚远程鱼雷命中“海伦娜”号要害，其中一枚将该舰舰首炸断，舰内大量进水，舰体弯曲。但安斯沃思正忙于转向，对此一无所知。
当“海伦娜”号遭难时，山城大佐指挥的第二运输小队开始出现在美舰的雷达荧光屏上，安斯沃思马上下令编队紧紧追赶，可是唯独不见“海伦娜”号的回答信号，他顿感情况不妙，但已无暇顾及“海伦娜”号的命运。他命旗舰首先向山城大佐的旗舰“天雾”号进行了第一次齐射。几次调动，使美军各舰的航侧火力得以集中炮击日舰，山城舰队“天雾”号瞬间就被4发炮弹击中，“初雪”号中了3发炮弹。队列后面的“长月”号和“皋月”号，连美舰的影子还没看见就吓得掉头而逃。
安斯沃思见日舰已无踪影，于2时35分下令结束战斗，并指派驱逐舰“尼古拉斯”号和“雷德福”号留下从事救生工作，自己率舰队沿乔治亚海峡返航图拉吉港。当上述两舰赶到“海伦娜”号遇难处，发现该舰早已沉没到600米深的海底，水面仅见炸断的舰首部分还在逐浪漂浮，那些幸存的舰员正在漆黑的海面上与波涛搏斗着，两舰立即组织救援。正在这时，“雷德福”号发现了日驱逐舰“凉风”号和“谷风”号逐渐逼近，于是被迫停止救援，准备迎敌。
原来，“凉风”号、“谷风”号两舰在1时59分逃脱之后，一直在炮火圈外的海面上忙着重装鱼雷，准备卷土重来。但由于“凉风”号的弹药箱被击中一弹，鱼雷手在这易爆之处心慌意乱地装弹，平时只需20分钟的装雷操作，如今却用了1小时14分，因而，当他们重返海战区域时，美舰早已撤退，黑暗中也并没有发现救援的“尼古拉斯”号和“雷德福”号。
山城大佐的第二运输小队的驱逐舰从美舰的炮口下逃脱后，驶向维拉海岸，卸下物资和1600名日军。“天雾”号卸载后则大胆回驶库拉湾。5时15分，忽然听到水面呼救声，原来是“新月”号的落水人员在海水中挣扎。“天雾”号立即停车救援，不料被远在1.7万米处从事救生工作的“尼古拉斯”号和“雷德福”号的雷达发现了。美舰“尼古拉斯”号首先打了照明弹，“雷德福”号趁机炮击，“天雾”号中部被炮弹命中，其炮火指挥系统和无线电室被击毁，舰长无心恋战，又一次施放烟幕逃走了。因而“新月”号舰队遇救者甚少，秋山少将及总计300余人葬身库拉湾。
此时，“尼古拉斯”号和“雷德福”号已经救起745名“海伦娜”号的人员，眼看着天已大亮，两舰怕继续耽搁下去会遭到日机空袭，于是留下4艘小艇继续救生，于6时17分转向东南，高速驶返图拉吉港。
至此，库拉湾海战结束。但日驱逐舰“长月”号的厄运还没有完结，它自搁浅后，舰上人员分14次用小艇运载完毕，该舰则成了活靶子，天亮后遭到美机轰炸，成了一堆废铁。
库拉湾海战结束后，美军从7月2日开始登上新乔治亚岛，发动对蒙达基地的进攻。守军指挥官是日本佐佐木少将，足智多谋。他把防御工事变成名副其实的堡垒。日本兵躲在巧妙伪装起来的掩体中。美军只得用坦克和火焰喷射器逐个把他们从掩体中赶出来，一个据点一个据点地摧毁敌人的要塞。战至8月5日才全面占领了蒙达基地。
8月底，美军完全占领新乔治亚群岛，打垮日本守军9000人，美军牺牲1136人。
日军估计，盟军的下一个目标将攻打科洛姆班加腊（所罗门群岛中部）。于是就把1万人调到这个岛上。但哈尔西海军中将却采用了蛙式跳跃战术，越过了科洛姆班加腊，而于8月中旬拿下了防守不牢的维拉—拉维拉（所罗门群岛中部）。这种蛙式跳跃战术粉碎了日军要在太平洋上跟盟国军队逐岛争夺、死拼硬打、防止盟军进攻日本本土的战略意图。据日本头号战犯东条英机说，这是盟军胜利的主要原因。
1943年夏天，参谋长联席会议下属的联合战略调查委员会认为，把日本在西南太平洋最重要的海空军基地拉包尔封锁起来，围而不打，使其失去作用，是个上策。马歇尔和参谋长联席会议都同意这种做法，并电告麦克阿瑟，孤立拉包尔。
麦克阿瑟这时决定乘胜北上，与哈尔西商定，11月1日进攻布干维尔。布干维尔位于所罗门群岛北端，长130英里，宽30至50英里不等。岛上有日本陆军4万人、海军2万人，大多驻在南部平原。从10月中旬起，美国飞机就对拉包尔和布干维尔进行空袭，以期摧毁其机场。11月1日，美军3个师在布干维尔西面的奥古斯塔女皇湾登陆，占领了滩头阵地。日军反应强烈，除在地面抵抗外，还从拉包尔出动海空军进行反击。10天空战结果，日军有121架飞机被击落，86名驾驶员被击毙，共有8艘巡洋舰和驱逐舰被击沉。盟军两艘驱逐舰受伤，飞机损失不大。盟军不断扩大阵地。到12月中旬，已向内地伸展十几英里，4.4万人登陆。他们迅速在岛上修建空军基地，到1944年1月初，两个较大的机场已告竣工，为而后的进攻创造了有利的条件。
布干维尔得手后，盟军乘胜前进。1943年12月26日，美海军陆战队第1、7师，由美、澳两国巡洋舰队护航，在新不列颠群岛西部的格洛赛斯特角登陆，逐步占领该岛西部。日军占领其东部，以拉包尔为中心据险死守。中间地带是无人区。这样拉包尔就被封锁起来。被孤立在拉包尔和附近新爱尔兰岛上的日本武装部队计有陆军7.5万人、海军4万人。
在美军沿所罗门群岛顺利北进时，澳大利亚部队在新几内亚东部也不断取得胜利。1943年9、10月间，澳军先后占领了萨拉莫阿、莱城和芬什哈芬。
12月，美国第6集团军司令克鲁格奉命进攻赛多尔。1944年1月2日，美军约近7000人在赛多尔登陆。至2月中旬，增至1.5万人，牢牢占领了该城，并开始修建机场和其他设施。
1944年3月12日，美国参谋长联席会议发出指示，命令西南太平洋和中太平洋部队分路向菲律宾推进。于是，麦克阿瑟便把守卫新几内亚东部和所罗门群岛的任务交给了澳大利亚部队，他指挥美军沿新几内亚北岸向西猛进。4月22日，盟军5万人占领了荷兰底亚。日本守军1.1万人大多被歼，活着的仅1000多人，包括俘虏在内。
到1944年2月以前，日军计损失13万人（其中陆军9万人，海军4万人），70艘海军舰艇（总计21万吨），115艘运输舰船（总计38万吨）和大约8000架飞机（陆海军投入战斗的飞机几乎丧失殆尽）。
美军西南太平洋战线上的反攻，使日本南线大门洞开。美军乘胜前进。5月底在新几内亚西北部的小岛比亚克登陆，激战一个多月，至7月1日才占领了它。7月30日又在新几内亚最西端的鸟头半岛登陆。这样，麦克阿瑟就日益接近菲律宾了。