刚赶到硫磺岛视察的美国海军部长福雷斯特和第五两栖军军长史密斯注视着在折钵山山顶飘扬的国旗，非常激动，福雷斯特总结到:“折钵山升起的国旗意味着海军陆战队从此后五百年的荣誉!”
    海面上军舰上的水兵看到这面象征胜利的旗帜，欢声雷动!--特纳将陆战五师二十八团留在折钵山，负责肃清山上残余的日军，而五师的另两个团则调到北部，协同四师攻击元山地区的日军。
    同日美军的航母编队在硫磺岛以东海域与海上勤务大队会合，接受海上补给，当晚再次向日本本土进发，以压制日本鬼子可能对硫磺岛的支援。
    1945年2月24日，战斗更为激烈残酷，日军使用战车26联队防守元山机场。陆战3师21团在海空火力的大力支援下，由坦克开道，终于突破了日军在元山机场南侧的防线，推进730米，拔除了日军近800个碉堡，日军随即发动了一次逆袭，二十一团猝不及防，一度被迫后退，随后在舰炮支援下拼死反击，才将阵地巩固。
    很快美军就发现，随着逐渐升高的地形，日军构筑了密如蚁穴的地堡和纵横交错的坑道网，凭借着这些工事抵抗是越来越顽强。至当天，美军伤亡总数已达6000人，其中阵亡1600人，面对如此惨重的伤亡，美军将作为预备队的陆战3师师部和陆战第9团、野战炮兵第12团送上岛，投入战斗。
    1945年2月25日，三个陆战师在硫磺岛并肩开始攻击，4师在右，3师居中，5师在左，并列向东北推进。
    同一天拂晓，美军的航母编队到达距东京东南190海里海域，出动舰载机对东京地区日本鬼子的机场和飞机制造厂进行空袭，1945年2月26日黄昏美军占领元山机场，至此日军死伤过半，弹药只剩原来的1/3。同日美军工兵修复千鸟机场可供侦察机起降。
    3月初机场基本上完成修复。空袭和第一次空袭一样，因为天气恶劣，轰炸效果并不理想，米切尔随后指挥航母编队转向西南，前去突击冲绳岛。于1945年3月1日对冲绳首府那霸进行了空袭，同时对冲绳岛、庆良间列岛和奄美大岛等地进行了航空摄影，为即将开始的冲绳战役提供资料。
    航母编队最后于1945年3月4日返回了乌利西。硫磺岛上的美军每前进一步，都要付出巨大的代价，战斗已经成为不折不扣的消耗，有时一整天只前进4米，惨重的伤亡甚至使军官们都没有勇气再将士兵投入战斗。
    日军在元山的正面由千田少将率领混成第2旅团防守，在对岛上第二制高点382高地的争夺中，陆战4师屡屡陷入日本鬼子的交叉火网，伤亡极其惨重，382高地因此被称为绞肉机，战斗部队的伤亡高达50%以上，有经验的连、排长和军士长伤亡殆尽，许多部队连长由少尉或上士担任，而排、班长大都由普通士兵担任。
    美军必须逐一消灭侧翼的鬼子的阵地，解除侧翼威胁，才有可能向前推进，所以战斗异常残酷、激烈，直到1945年3月2日，24团才攻上了高地，但所付出的伤亡是巨大的，有好几个连的官兵非死即伤，几乎全连覆没。
    左翼的5师，攻击362高地的遭遇与4师在382高地如出一辙:刚攻上山头，侧翼日寇立即以密集火力封锁美军的退路，再以纵深火力和凶猛的反击将攻上高地的美军尽数消灭，美军死伤枕籍，却毫无收获，只得先消灭最突出部的日寇阵地，再步步为营艰难向前推进。
    日军早已掌握了美军的攻击程序，先是航空火力准备，再是舰炮火力轰击，接着是地面炮火射击，最后才是步兵冲击，所以日军总在坑道里躲过美军的炮火，再进入阵地迎击步兵的进攻，美军一次又一次的攻势都落空了。
    美军饱尝失利的滋味，终于痛定思痛，改变战术，1945年3月7日拂晓，美军没进行任何炮火准备，借助黎明前的黑夜，悄然接近日军阵地，突然发起冲击，打了日军一个措手不及，一举攻占了362高地。
    陆战队员的巨大牺牲并没有白费，1945年3月3日，就有一架c-47运输机在硫磺岛的一号机场降落。次日一架在轰炸东京后受伤的b-29在硫磺岛紧急降落，3月6日第一架p-51战斗机在硫磺岛降落。硫磺岛的战略价值已经开始得到了体现。
    1945年3月7日，美军发动总攻，担负中央突破的陆战三师势如破竹，进展神速，遇到难以克服的日军阵地就设法绕过去，继续向前推进，尽管给后续的陆战4师、5师留下不少钉子，但3师突破了日军的防线，并于两天后攻到了西海岸，占据了一段约800米长的海岸，将日军分割为北、东两部分并切断了联系。
    陆战3师21团1营最先杀到西海岸，作为战绩的证据，营长在一个军用水壶里装满了海水，贴上:只供检验不得饮用。的标签，派人送给师长厄金斯少将。1945年3月9日美军占领了尚未完工的三号机场。
    栗林中将得知美军突破了防线将日军一分为二时，立即组织部队进行反击，他深知美军火力强，正面进攻难以奏效，所以进行的是夜间渗透反击。他命令部队尽可能穿越美军的防线，渗透到美军后方重新打通两翼联系。
    美军发现了日军的行动，发射的照明弹将黑夜照得如同白昼，许多日军越过了美军的前沿防线，有的甚至渗透距离达1600米，但美军预备队和后方勤务人员，依托工事顽强抗击，给予反击的日军重大杀伤，天亮时，日军的反击被彻底粉碎，伤亡至少一千人，徒劳无功，反而损失了大量有生力量，给以后的作战带来极为不利的影响。
    1945年3月10日，陆战3师将日军防线截为两段后，随即开始向两面扩张战果，9团向东，21团向西，分别策应陆战4师、5师的攻击。