Die "Indianapolis" wurde im Februar 1945 Teil der Trägerkampfgruppe, die unter Admiral Marc A. Mitscher am 16. Februar den ersten trägergestützten Luftangriff auf Tokio seit dem Doolittle Raid 1942 durchführte. In der Folge unterstützte sie die Landung auf Iwo Jima und weitere Bombenangriffe auf Tokio, Honshū und die Okinawa-Inseln. Während der Schlacht um Okinawa schoss die "Indianapolis" sechs japanische Flugzeuge ab und beschädigte zwei weitere, wurde aber selbst durch eine Bombe getroffen, die neun Seeleute tötete, zwei Löcher in den Rumpf riss und die Antriebswellen beschädigte. Mit eigener Kraft kehrte sie daraufhin zur Reparatur nach Mare Island zurück.