Khởi hành từ San Diego vào ngày 13 tháng 1 năm 1944, "Chenango" đã hỗ trợ cho các cuộc đổ bộ chiếm đóng Roi, Kwajalein và Eniwetok trong Chiến dịch quần đảo Marshall. Sau khi bảo vệ cho nhóm hậu cần tiếp nhiên liệu cho các tàu chiến tham gia tấn công Palau, "Chenango" về đến Espiritu Santo vào ngày 7 tháng 4. Nó lên đường tham gia các cuộc đổ bộ lên Aitape và Hollandia (ngày nay là Jayapura) từ ngày 16 tháng 4 đến ngày 12 tháng 5, rồi gia nhập Đội đặc nhiệm 53.7 cho hoạt động đổ bộ lên quần đảo Mariana. Máy bay của nó đã đánh chìm tàu bè đối phương, phá hủy các cơ sở sân bay và cảng trên đảo Pagan, cũng như tiến hành các phi vụ trinh sát hình ảnh quý giá tại Guam. Từ ngày 8 tháng 7, nó tham gia việc bắn phá hàng ngày xuống Guam nhằm chuẩn bị cho việc đổ bộ lên đảo. Nó quay trở về đảo Manus vào ngày 13 tháng 8 để nhận tiếp tế và huấn luyện.