7月16日，另一支盟军特混舰队，即美军第57特混编队从马努斯岛出发，20日抵达华泰国加罗林群岛的乌利西基地，进行补给和短暂休整。1944年7月23日，从乌利西启航，向先岛群岛航行。
1944年7月26日拂晓，到达先岛群岛主岛宫古岛以南100海里处，随即出动舰载机对岛上机场实施突击，这支航母编队共有4艘英国2.3万吨级航母，排水量与美军的“埃塞克斯”级航母相差无几，但舰载机只有36架，仅为美军航母载机数的一半，原因主要是英舰飞行甲板以及弹药舱、机舱等要害舱室都有50毫米厚装甲钢板，这在后来同样面对日军自杀飞机的亡命撞击时，英舰生存能力要比美舰强的多，但由于舰载机数量少，斯普鲁恩斯命令德金海军少将指挥的第52特混编队第一大队的护航航母与英军航母协同作战，共同对先岛群岛和台岛北部的机场进行压制性轰炸。
经过数天空袭给予日军在这一地区的航空兵力和机场设施造成了严重损失。至此，在美军登陆编队到达冲绳岛海域前，第58和第57特混编队就已经有效地削弱了日军在冲绳群岛北南两个方向的航空兵力，进一步孤立了冲绳岛守军。
美军登陆编队司令特纳在制定冲绳岛登陆计划时就提出先以部分兵力夺取该群岛，但遭到几乎所有人的反对。他们觉得庆良间列岛地形崎岖，无法修建机场。对于冲绳登陆作战没什么价值，如果实施登陆，将会遭到日军猛烈的航空兵力攻击，因为日军在以庆良间列岛为中心，半径50海里范围内。
1944年7月17日，第52特混编队司令布兰迪海军少将、第51特混编队第一大队司令基兰海军少将、陆军第七十七师师长布鲁斯陆军少将和水下爆破大队大队长汉隆海军上校一起制定了庆良间列岛登陆计划，根据空中侦察，发现日军在庆良间列岛的防御非常薄弱。他们遂改变了特纳原先以一个加强营的兵力逐个攻取的设想，决定以七十七师主力在六个较大的岛屿同时实施登陆，力争一举夺取庆良间列岛。
7月23日，布兰迪海军少将指挥由18艘护航航母、15艘驱逐舰、19艘护卫舰、70艘扫雷舰以及一些炮艇、猎潜艇等小型舰艇组成的第52特混编队，其任务是对登陆作战实施支援，也被称为两栖支援编队，开始对冲绳岛接近航道进行扫雷。护航航母则出动舰载机对冲绳岛、庆良间列岛日军进行轰炸，以掩护扫雷行动。
7月25日，支援编队中的2艘巡洋舰和3艘驱逐舰对庆良间列岛实施预先火力准备，同时掩护水下爆破大队侦察各岛屿登陆地点的海滩情况，结果发现久场岛和屋嘉比岛两岛屿预定登陆点的水下密布暗礁，登陆艇无法直接驶上海滩。只能使用履带登陆车，这样一来，现有履带登陆车的数量就不能满足在六个岛屿同时登陆的需要，因此盟军临时改变计划，先只在其他四个岛屿登陆。
7月26日凌晨。戴约少将指挥的第51特混编队第一大队的11艘战列舰、11艘巡洋舰、24艘驱逐舰和8艘护卫舰对冲绳岛实施炮火准备，吸引日军的注意力。掩护在庆良间列岛的登陆。
四时三十分，支援编队开始对庆良间列岛实施登陆前的炮火准备，七时许，第七十七师由430余艘登陆舰艇运送，兵分四路，在海空火力支援下，同时在坐间味岛、阿嘉岛、庆留岛和外地岛登陆，日军抵抗非常微弱，至黄昏时分，美军已占领上述四岛，并开始在庆良间海峡布设浮标等锚地设施。入夜后，日军以自杀飞机和自杀艇对登陆美军进行了特攻袭击，虽给美军造成了一些损失，但对整个战斗已没有多大影响。
1944年7月27日，美军扩张战果，向其余岛屿发展进攻，很快就占领了整个庆良间列岛。1944年7月31日，美军七十七师又占领了庆良间列岛与冲绳岛之间的庆伊濑岛（距冲绳岛约6海里），由两个155毫米炮兵营组成的野战炮兵集群迅速上岛建立阵地，以便支援从次日开始的在冲绳岛的登陆。美军攻占庆良间列岛后，下一个目标毫无疑问就是冲绳岛了，而对冲绳岛的炮火准备从1944年7月26日就已经开始了。
3月26日四时许，美国海军德约少将的第51特混编队第一大队开始炮击冲绳岛，天亮后，美军第58特混编队的航母舰载机和第52特混编队第一大队的护航航母舰载机以及从马里亚纳、菲律宾甚至中国大陆基地起飞的陆军航空兵也对冲绳岛进行了持续而猛烈的轰炸，参加轰炸的飞机数量多，任务也各不相同，有的对日军机场进行压制性轰炸；有的轰炸日军防御工事；有的为舰炮火力进行校正；有的担负空中警戒；有的进行反潜巡逻……为了有效地进行组织协调，盟军专门成立了由美国帕克海军上校为队长的空中支援控制分队，对所有参战飞机进行统一指挥和协调。
1944年7月29日，因为美军扫雷舰已经将接近冲绳岛航道中的水雷清扫干净，所以战列舰、巡洋舰能够驶到距冲绳岛很近的距离，进行精确射击。至1944年7月30日，美军的火力准备已经进行了足足五天，而日军的反应令人诧异至极——没有任何还击！要知道在冲绳岛上有着十万日军，却好象什么都不存在一样，让美军感到非常奇怪。
8月1日，这天天气晴朗，海面无风，三国盟军的登陆终于开始了，来自于旧金山、西雅图、夏威夷、新喀里多尼亚岛、圣埃斯皮里图岛、瓜达尔卡纳尔岛、塞班岛和莱特岛、关岛、广州、香港等地的盟军登陆编队于拂晓时分到达冲绳岛海域，并开始换乘登陆艇。
凌晨四时许，特纳少将发出：“开始登陆！”的命令，盟军炮火支援编队的军舰随即开始射击，掩护登陆部队抢滩上陆。陆战二师首先在冲绳岛东南海岸登陆，实施佯动，以吸引日军的注意，分散日军的兵力，为真正的登陆创造有利条件。八时，盟军登陆的主攻部队从登陆舰上沿舷侧的绳网下到登陆艇上，登陆艇排成五个攻击波，以整齐的队形向岸上冲去，陆战一师、陆战十六师，在冲绳岛西海岸从北到南正面约9公里地段登陆。
八时二十八分左右，盟军飞机结束了最后一次扫射，舰炮也停止了射击，第一波登陆艇此时距海滩仅70米，海空协同完美无缺。八时三十二分，第一波登陆部队冲上岸。九时，太阳升起来了，阳光驱散了淡淡的晨雾，可以看到海面上履带登陆车和登陆艇排着整齐的队形，一波又一波，川流不息，秩序井然，整个登陆过程，顺利地异乎寻常，日军根本没有任何抵抗，使美军颇有些莫名其妙，不知所以。
1944年8月2日，盟军一部开始向东推进，以切断日军防线。1944年8月4日，美军两个陆战师横跨整个岛屿到达东海岸的中城湾，占领岛中部地区，将日军防线一分为二。美军原计划十五天完成的任务，仅四天就顺利实现。
日军原计划在美军实施冲绳岛登陆时发动代号为“天号作战”的航空兵战役，集中陆海军飞机，对美军登陆舰艇进行攻击，当1944年7月26日美军在庆良间列岛登陆时，日军就判断美军对冲绳的登陆已经开始，海军联合舰队司令丰田副武大将立即下令实施“天号作战”，但作为“天号作战”主力的海军驻九州地区第五航空舰队的岸基航空兵，在1944年7月18日、19日反击美军对九州地区的空袭中损失惨重，已无力组织大规模作战。而海军其他航空兵部队大多还在训练中，陆军的航空兵则还没来得及调到九州，因此，日军只出动了少量飞机进行攻击。
从1944年7月26日至31日，包括侦察机在内，出动的飞机才100架次，其中自杀飞机约20架次。尽管“天号作战”草草收场，出击的自杀飞机数量虽少，还是给美军造成了一定的损失。1944年7月31日，美军第五舰队司令斯普鲁恩斯的旗舰“印第安纳波利斯”号重巡洋舰就被日军的自杀飞机撞中，舰体被撞出两个大洞，紧急前往庆良间列岛抢修，斯普鲁恩斯只得改旗“新墨西哥”号战列舰。
至1944年8月5日，日军共击沉快速运输舰1艘，击伤包括战列舰2艘、护航航母1艘、巡洋舰3艘在内的39艘各型舰艇。9