Une fois les îles Marshall et les Carolines prises, l'attention américaine se tourne vers les îles Mariannes. Celles-ci se trouvent à moins de km des côtes japonaises, ce qui en fait une base parfaite pour les bombardiers lourds B-29 venant tout juste d'entrer en service. Saipan est la première île à tomber, le , après un mois de combat. La chute de Saipan entraîne la démission du gouvernement de Hideki Tōjō et affaiblit la position des militaires. À la suite de la perte de Saipan, la marine japonaise organise une opération navale avec une importante flotte composée de neuf porte-avions et des plus puissants cuirassés au monde, le "Yamato" et le "Musashi". Cependant, la flotte américaine possède 15 porte-avions, dont l'aviation embarquée est largement supérieure à celle des Japonais. Avant même le début de la bataille de la mer des Philippines, deux porte-avions japonais sont envoyés par le fond par des sous-marins américains. Le sort des armes fut tellement à sens unique que les pilotes américains surnommèrent cette bataille "The Great Marianas Turkey Shoot" (le grand tir aux pigeons des Mariannes). Les pertes ne pourront jamais être remplacées et par la suite les porte-avions japonais ne seront plus utilisés que comme appât ou pour faire diversion. Libérés de la menace japonaise, les Américains envahissent Tinian et y implantent la plus grande base aérienne au monde ; à la fin de la guerre, elle accueille près de mille bombardiers et personnels au sol. Guam est également libéré en août. En septembre, les Marines débarquent à Peleliu. Les Japonais y appliquent la nouvelle tactique de défense en profondeur, ce qui entraine plus de deux mois de combats acharnés. Le tiers des soldats américains est mis hors de combat (morts ou blessé), tandis que la garnison japonaise est annihilée.