面对日军海空夹击，美军先集中力量迎战日本神风特攻飞机，又集中舰载机一举击沉日舰“大和”号，然后不断向冲绳岛增调人员物资和各种特殊兵器，用重炮、坦克、火焰喷射器一个个轰开日军固守的堡垒、洞穴，步步紧逼。尤其是美军喷火坦克，迎着日军直射火力，在山间隘道爬上爬下，不断把凝固汽油弹射向日军筑垒阵地和洞穴深处，立下了汗马功劳。
经过两个多月激战，美军在付出极大代价后，深入到日军核心阵地，把日本守军分割成三块，然后凭借优势兵力、火力，用敲牛皮糖的办法，各个击破。6月17日，美军逼近牛岛中将司令部，日军防卫体系完全瓦解。此时冲绳日军重围之下，弹尽援绝，人员损伤严重。牛岛绝望之极，下令卫生兵给重伤员注射过量吗啡，以免被美军俘虏。然后，他下令残余日军向美军发动自杀性冲锋，以求速死。6月22日，牛岛中将请理发员给自己理了最后一次发，饮完最后一杯威士忌后，像4月愚人一样，坐在距美军阵地不到50英尺的山洞洞口，用匕首切腹自杀。他的助手随后遵嘱，用刀割下了他的脑袋。
冲绳战役以牛岛自杀告终，美军一共俘虏了7000日军，取得了胜利。在冲绳战役中，日军在武士道精神支配下，战死11万人，另有10万平民伤亡。美军在战斗中也付出了伤亡5万人的代价。美军同时还损失了34艘战舰，800架飞机。夺占冲绳后，美军就踏上了日本国门的门槛。