1.周密的战备
硫磺岛是一个长约8公里、宽约4公里的饭勺状小岛，是不适于人类生活的火山岛。全岛表面由黑色火山灰覆盖，下部是火山岩。岛上经常发生水蒸气、二氧化硫混杂的黑色烟雾，砂中到处渗出硫磺，地下水甚少，且含硫酸根离子特多，地面上仅能长些香蕉和菠萝，没有其他植物，几乎是不毛之地。由于原来没有归属任何国家，1890年，日本宣布为日本领土，岛上居民有1000左右。
自从盟军攻克塞班岛、关岛、提尼安岛，美军B-29型轰炸机有了空袭日本的陆上基地以后，这个罕为人知的荒凉小岛，由于它的重要地理位置，便成为日本和盟军激烈争夺的战略要地，双方在这个小岛上展开了拼命的厮杀。
硫磺岛位于塞班岛和东京的中间，距东京1000余公里，距塞班岛1000公里，可以称为东京正门的岗哨。美军B-29型飞机往返东京—塞班岛的中途，一定要经过硫磺岛。当美机通过它上空的时候，硫磺岛上的监视雷达便可把情报及时通知东京，这对美机轰炸日本是很大的威胁。为了顺利轰炸日本本土，这个钉子必须拔掉。
除了排除障碍以外，还有更重要的意义。首先，当B-29型飞机轰炸日本时，护航的0-51型战斗机因为续航能力有限，不可能有效地护航；如果使用硫磺岛的飞机场作为基地，0-51型战斗机便能全程护卫B-29型飞机，极大地提高轰炸效率。其次，飞往日本上空的B-29型轰炸机如果受伤，可以迅速飞返硫磺岛，紧急降落，及时修理。此外，在飞机的加油方面、人员的救护方面、增设电波观测方面，硫磺岛都有不可估量的作用。有了硫磺岛，美军就如虎添翼，B-29飞机就可以在日本天空自由飞翔，对美军而言，为了进一步给日本本土登陆作战创造有利条件，硫磺岛势在必争，势在必占。
对日本来说，虽然抵御的飞机、舰船、兵员、物资都不充分，孤岛上也无险可守，明明知道绝对防守不住，但军令难违，也只有拼命抵抗，决不投降。
美国参谋长联席会议于1944年10月3日向尼米兹五星上将下达攻占硫磺岛的命令。尼米兹任命在中途岛海战和马利亚那海战中威名大振的海军上将雷蒙德·斯普鲁恩斯为总指挥官。在他的指挥下，由特纳海军中将指挥联合远征军，下辖登陆突击编队和两栖支援编队，由史密斯海军中将指挥两栖第5军所属陆战第3师、4师、5师共7.5万人担负主攻登陆任务。
原计划在1944年12月初开始总攻击，由于这时日美双方正在菲律宾南部展开激烈战斗，所以延期到1945年2月3日，以后又延期到2月19日。在此期间，预定担负登陆的海军第4师和第5师在夏威夷进行紧张训练，第3师在关岛进行登陆演习。
计划规定：斯普鲁恩斯麾下的快速航空母舰特混舰队担任支援，第58机动部队为突击编队，两队共有航空母舰17艘，战列舰8艘，重巡洋舰4艘，轻巡洋舰11艘，驱逐舰77艘，舰载机1170架。第52机动部队共有护卫航空母舰11艘，第54机动部队共有战列舰7艘，重巡洋舰4艘，驱逐舰15艘，合计共有各类大小舰船495艘，灰色的船只组成一个半圆形，伸出7英里之远，于1945年2月10日开始出击。2月16日，牵制部队从东京南方约200公里的海上出动轰炸机群，对日本关东地区和东海道地区的日本飞机场和港湾进行牵制性大空袭。
美国海军陆战队队员用火焰喷射器在摺钵山开辟通路。这次战争和过去不同，是在日本的领空、领海、领土上进行的。
日军在没有海上支援、空中支援的情况下，仅靠陆军第109师团和第3旅团为主的小笠原兵团投入坚守战斗，共有陆军1.5万余多人，海军7000多人，共计2.3万人，由栗林忠道中将任指挥官。
日军的防守计划是把硫磺岛全岛筑成要塞。考虑到美军可能在南海岸的翁浜和二根浜登陆，还可能在西海岸的千鸟浜一带登陆，便在这些地方的水边构筑碉堡，原预定构筑135个，由于水泥不足，只完成24个，其他已初具规模。
防卫的主阵地为地下阵地，采用钻入地下的鼹鼠战术，全部兵力都隐藏在地下，成为地下兵团，伺机消灭登陆的美军。
兵团战斗司令部设在北部小丘的地下室内，离地面深约20米，再往下约深45米的地下室为主要通讯室，能够容纳20台无线电机。地下室顶盖用混凝土砌筑，厚度约3米。
原来预定修筑连接本岛南部摺钵山（海拔550英尺的死火山）和北部元山的地下通道，以把岛内地下通道连接成为网状，由于实力不足，没有完成，只建成坑道阵地13公里，交通道3公里多，贮藏库1平方公里。在岛的南部标高169米的摺钵山地区，像蜂窝一样修筑了400多个地堡和火力点，构筑起钢筋混凝土重火力掩蔽阵地，各出入口之间，修筑约6公里长的坑道或隧道，纵深配备了许多散兵壕、防坦克壕等。
构筑这样庞大规模的地下工事，士兵们承受的苛酷艰辛可想而知。最难的是工程地质条件和水文地质条件太恶劣，全岛到处有地热，地下温度高达49摄氏度，又兼硫磺气味太浓，官兵只能戴防毒面具进行作业，所以坑道作业每班只能连续干五六分钟。
岛内饮水严重不足，只能依靠收集雨水。各部队除用铁罐储存雨水外，还想出一个特殊集水办法，就是在喷出硫磺水蒸气的地方，树立几根木桩，上面覆盖草席，把滴落的水滴用铁罐回收。虽然这种水里面仍有硫磺味，但比没有水要强得多。这样千方百计得到的水仍是很有限的，根本不能解决缺水问题，所以限定兵团司令官以下全体官兵每人每天的用水量为3公升，饮用水每人每日1水桶。
储存的粮食足够食用75天，只是蔬菜不足，再加上水质不良刺激胃壁，日军不但营养不良，而且患伤寒或痢疾的约占20%以上。
2.在地狱中战斗
对这荒无人烟的小岛，美军在没有登陆以前的2个月中，从空军基地起飞的飞机已经把它轰炸了75次，由军舰起飞的飞机也前来轰炸了7次，先后共出动飞机近3400架次，总投弹量达6800吨；硫磺岛周边集结的美军军舰共射击8次，发射400毫米炮弹2000多发，200毫米炮弹6500发，127毫米炮弹1.5万余发。硫磺岛地面上再也看不见人影和树木，只有被掀翻的连绵沙丘。
美军主攻硫磺岛的水上支援部队，共有护航航空母舰12艘，战列舰6艘，巡洋舰5艘，驱逐舰16艘。登陆部队共有海军3个师，共6.1万人。单登陆部队人数就比日军多3倍。
2月17日，美军在翁浜海岸正式进攻。首先由驱逐舰扫雷艇护卫着登陆艇十余艘向海岸挺进，到达距海岸700米的地方，美舰开始炮击。在岸边阵地的日军东部海军炮台立即开炮还击，9时30分，6发炮弹击中美巡洋舰“本萨拉”号，致使美军死7人、伤98人。11时左右，登陆支援炮艇12艘也被击伤，战死和下落不明的共44人，负伤152人，其中9只炮艇已不能使用。紧接着摺钵山上的海军炮台也隆隆开炮，11时21分，美驱逐舰“罗兹”号被击中，战死和去向不明者7人，舰长以下34人负伤。日军北部地区的炮台也发射炮弹，有6发击中美巡洋舰1艘，巡洋舰顿时火光冲天。
从表面看，美军出师首战不利，实际上，在战术方面，日本恰好是中计上当了，暴露了海军炮台的全部位置，给美军后来的进攻创造了极为便利的条件。
对于这一点，日本兵团司令栗林中将早有预见。他根据过去塞班岛和关岛的战斗经验，决定对美军在岸边登陆不予抵抗，待美大部队深入到一定地点以后，再集中火力炮击，以求一举歼灭。他早已命令部下不许开炮，但部下急躁冒进，沉不住气，待到后来觉察到犯了错误时，后悔已晚。
美军也吸取了过去岛屿进攻的经验教训，在大批登陆以前，先搞扫雷及侦察活动，投石问路，探明虚实，故意让日军暴露炮兵阵地位置。日军发炮还击，等于给美军指明了打击的目标，正中美军下怀，于是美军随即集中舰炮火力和飞机轰炸，把日军仅有的微薄炮兵防守力量全部彻底击毁。这些阵地上原有陆军1300人、海军640人，在美军海空猛烈的轰炸中，有70%被消灭。
此后，日军在地面上已无作战能力，只有退缩到地下阵地中去。
2月19日6时许，美军海上舰只全部出动，海军陆战队共3个师6.1万人，加上后续部队，全力攻占面积只有30多平方公里的小岛，这在战争史上是罕见的。
美军战列舰7艘，重型巡洋舰4艘，轻型巡洋舰1艘，驱逐舰10艘和小型炮舰5艘，在距南海岸一二公里处开始轰击，航空部队与其相呼应，120架战斗机对南海岸一带反复发射火箭和用机关枪扫射，投掷炸弹和凝固汽油弹，持续2个半小时后，岛上地面每一寸土地都被翻了一遍。
日军全部躲在地下工事里面，由于工事修筑得坚固，无数炸弹没有一颗能钻进地下来，但日军的心理承受却到了极限。
日军官兵在阵阵撕心裂肺的炸裂声中喘息，巨大的声响震人魂魄，剧烈的震动使身体无法平衡，就像是坐在不良轨道上疾走的运土车一样，忽高忽低六神无主。每个人都在想这次是不是要被活埋了，不少人下意识地捂住头上的钢盔，在惊恐中等待末日的来临。
海岸边的监视哨报告：“敌军炮击猛烈，看不清海岸线。土砂尘扬起10米左右，能见距离不到20米。”
正当全岛笼罩在弹片、砂石之中时，美军250艘登陆艇和500辆两栖装甲车于8时30分开始行动。登陆艇以百艘为单位排成横队，相互之间保持二三百米距离，一齐朝南海岸驶去。在猛烈的海空军火力支援下，10时30分，海军陆战队8个大队和1个战车大队登岸，开始攻占日军阵地。
守卫阵地的日军在激烈的炮击下无法钻出掩体射击，只有等待美军从海岸来到阵地前沿时，迅速跳出来展开白刃战。这种刺刀见红的近战战术很厉害，美军一开始很不适应，损失很大，有些部队甚至攻上去后无一生还。日军用47厘米口径速射炮对付正面进攻的美军装甲车，20辆被击中，3艘搭载装甲车的舰只被毁。战斗双方都打红了眼。
摺钵山的日本守军，从山麓到纵深七八百米地带，修筑起了两道阵地，迎击步步进逼的美军。
美军装甲车群一边缓慢进逼日军阵地，一边使用火焰喷射器喷出红色水柱状烈焰，转瞬间，日军第一道防线就被无情的烈焰所熔化，守军大部战死，残存的数十名官兵向第二线后退不得，只好潜入地下洞窟中去。日军坦克根本无法与美军装甲车相抗衡，47厘米口径炮弹命中美军装甲车也穿不透甲板，它们只有被动挨打，成为一堆堆废铁瘫在阵地上。这一天之内，摺钵山地区的日军守备部队已经丧失了有组织的抵抗。
美军登陆硫磺岛之后，他们觅路攀登摺钵山，升起美国国旗。20日上午，从清晨开始，美军又在猛烈炮火支援下攻向日军第二道防线，仍然是重型坦克开道，用厚甲板抵挡日军47厘米速射炮弹、步兵炮和野战炮的轰击，用炽热的火焰摧毁掩体和阻击堡垒，势不可挡。为了阻止美军进攻，日军组织“敢死队”抱着炸弹企图阻挡装甲车进攻，然而，这些“敢死队员”还未到坦克近侧，就被火焰烧成焦黑的尸体。日军第二道防线不久也被撕开了口子，像决了堤的水坝很快崩溃。当天傍晚，1700名日军死去多半，阵地大部分失守，炮台全部被毁，只能躲在地壕中伺机夜袭。
21日，日军采取散兵战与美军周旋。由于日军在暗处，美军不识地道交通网络，不少官兵死于冷枪之下。
22日，美军动用坦克封锁地下战壕进出口，火焰喷射器喷出长长的炽热火舌，舔吮着日军士兵的头部和身躯。火焰喷入日军地下战壕后，洞中岩石如同火炭般散发高温，洞内像冒火一样炎热难耐，而垂死的日军仍然拼命顽抗。
美军运用火攻初步见效后，又用含有白磷的手榴弹、烟幕弹在洞内引爆，打算把日军呛死、烧死或窒息而死。同时采用封口法，用炸药或推土机封口，将躲在洞窟深部的日军活埋在里面。洞内残存的日军已无还击能力，只有在黑暗的深洞内把鼻子紧贴地面，吮吸土中的空气。
23日，美军在硫磺岛最高峰摺钵山山顶升起星条旗。剩下的300余名日军在栗林司令官指挥下仍在洞内伺机反扑，战斗还在继续中。
3.反扑失败
摺钵山失守，日军硫磺岛残军大势已去。栗林司令官如果认清大势，体恤部下性命，本该下令投降。可是，顽固不化的军国主义头目非要强令官兵与他一起为天皇白白送命，这使美军也相应增加了伤亡数目。
美军登陆后的第10天，2月28日，已占领了硫磺岛南半部及千鸟机场和元山机场，整个岛上表面阵地已看不到日军影子。3月1日，美军采用摺钵山攻坚战术，把玉名山守敌赶进深洞，然后用钻岩机钻孔爆破，投入黄磷或烟雾弹毒杀残敌。
日军守备队中有10%想投降的人被处死，6%的人绝望自杀，被俘活命的只有5%，其余的全部战死。3月7日，完全陷入包围圈的日军混成第2旅1500余人，携带手枪、轻机枪、步枪，从深洞中冲出来，口喊“万岁”、“万岁”，对占绝对优势的美军进行自杀式冲击，结果全部毙命。
3月9日夜，千田旅团残余日军1600余人也在一片“万岁”的嚎叫声中冲向地面，无一幸存。
最后一次有组织的反攻是在3月27日。这天清晨，40名日军大刀队员在前面打头阵，300余名海军、陆军联合部队尾随其后，奇袭美军帐篷营地，双方展开肉搏战。美军是在睡梦中惊醒仓促迎战的，日军则是在精神、肉体遭受重创后，万死中求一生。战斗结束后清点：美军战死44人，88人负伤，工兵第5大队9人战死、31人受伤；日军262人死亡。
海军陆战队队员带着宝贵的国旗到达火山口边缘。绝望中，日军栗林司令官在战壕洞口剖腹自杀未遂，由中根参谋用军刀把他砍死，然后，中根自己也开枪自杀。
硫磺岛攻防战历时38天，日军死亡2.2万名，被俘1000余名；美军阵亡5500名，负伤1.9万多名。在一个不到30平方公里的小岛上，死伤这么多人，可见战争的残酷激烈。
在这次战斗中，日军神风特攻队40架飞机和15架重轰炸机攻击美机动部队，美护航航空母舰俾斯麦海号被击沉，巨型航空母舰“萨拉托加号”重伤，还有战列舰1艘、巡洋舰2艘、驱逐舰9艘轻度损坏。
许多参加过此次战役的美军士兵都说那是“地狱里的战争”。整个战役只能用“血腥”来形容，双方都艰苦到极点。美军是以其先进的军事装备（尤其是火焰喷射器）才完全结束这场战斗。
美军的这次胜利可以说为攻击日本本土敲开了最后一个门户，自此日本人开始时时面临着被轰炸的危险。