連合軍が1942年（昭和17年）4月18日に敢行したB-25爆撃機による日本本土空襲は、日本軍に大きな衝撃を与えた（ドーリットル空襲）。日本軍は同年5月下旬に実施されたミッドウェー作戦の陽動作戦として、また北東方面からの連合軍空襲阻止を企図しアリューシャン群島西部要地の攻略または破壊を目的として、さらに米ソ連絡遮断を企図して、アリューシャン作戦を発動した。日本陸軍の北海支隊（支隊長穂積松年陸軍少佐、独立歩兵一大隊、独立工兵一中隊、高射砲中隊、補助部隊、約1,150名）はアリューシャン列島のアッツ島を、舞鶴鎮守府第三特別陸戦隊はキスカ島を攻略することになった。アッツ島は「熱田島」、キスカ島は「鳴神島」と改称された。大本営陸海軍部、連合艦隊（司令長官山本五十六海軍大将）、第五艦隊（司令長官細萱戊子郎海軍中将）の防衛方針は統一されておらず、アッツ島玉砕の原因は攻略計画立案時から内包されていた。たとえば大本営海軍部（軍令部）と連合艦隊は「キスカやアッツの守備は陸上兵力と水上機だけで良い」「飛行場を造るつもりはない」と考えていたが、第五艦隊や日本陸軍は「飛行場を建設して積極作戦に打って出たい」と考えていた。この時期、アメリカ軍がアリューシャン方面に配備していた兵力は貧弱であった。日本軍の暗号解読により攻勢を察知したアメリカ軍は、巡洋艦5隻・駆逐艦14隻・潜水艦6隻をアリューシャン方面に派遣した。一方の日本軍は第五艦隊と第四航空戦隊（司令官角田覚治少将：空母龍驤、隼鷹）を基幹とする機動部隊と攻略部隊でアリューシャン方面に進撃する。6月7日、アッツ島攻略部隊（第一水雷戦隊〈阿武隈、若葉、初霜、初春〉、輸送船〈衣笠丸〉）は第7師団の穂積部隊（北海支隊独立歩兵第三〇一大隊と配属部隊の独立工兵一個中隊）の約1,100名を乗せてアッツ島に到達、同島に上陸して6月8日に占領した。キスカ島の守備は日本海軍の陸上部隊が、アッツ島の守備は北海支隊が行うことになった。6月23日、大本営は西部アリューシャン群島の長期確保を指示した。アメリカ軍はウムナック島の基地から大型爆撃機で空襲をおこない、また潜水艦を投入して日本軍に損害を与えた（7月5日の海戦など）。8月8日、巡洋艦を基幹とするアメリカ艦隊はキスカ島に来襲し、艦砲射撃を敢行した。ガダルカナル島攻防戦の生起にともない大本営の関心はソロモン諸島に集中しており、大本営陸海軍部は特に検討することなく北海支隊のキスカ島移駐を命じた。北海支隊はアッツ島を放棄するに際し、携行できない軍需品や施設を破壊した。またアッツ島のアリュート族住民約40名を同行した。第五艦隊の協力下、穂積支隊はキスカ島への転進を完了した。この時点で北海支隊は第五艦隊の指揮下に入った。日本軍の防衛方針は、相変わらず統一されていなかった。10月18日、日本軍はアメリカのラジオ放送からアムチトカ島が占領されたと判断し（実際は誤報であった）、急遽アッツ島の再占領を決定した。10月20日より、アッツ島の再占領がはじまる。24日、大陸命第七百八号と第七百九号により北海守備隊が新編され、第五艦隊司令長官の指揮下に入った。北海守備隊司令官には峯木十一郎陸軍少将（陸士28期）が任命され、札幌の守備隊司令部に着任した。一方、占守島を守備していた米川浩陸軍中佐（陸士第31期）が率いる北千島第89要塞歩兵隊の2,650名が、アッツ島に配備される。米川部隊は第五艦隊の軽巡洋艦や駆逐艦に分乗してアッツ島へ移動、10月29日に上陸した。11月1日、大本営は各方面に陸海軍中央協定を指示する。第五艦隊司令長官が北海守備隊を指揮すること。キスカ島とセミチ島に陸上航空基地を、キスカ島とアッツ島に水上航空基地を建設すること。陸上航空基地の建設は陸軍の担任であること。急速輸送は海軍艦艇が、その他は陸軍輸送船が担任し「右陸軍輸送船（軍需品ヲ含ム）ニハ護衛（間接護衛ヲ含ム）ヲ附スルヲ本則トス」。以上のような項目が定められた。この方針により、西部アリューシャン列島の各島で飛行場の建設と陣地強化がはじまった。鳴神地区隊（キスカ島）は北海守備隊司令官が担任し、熱田地区隊は北千島要塞歩兵隊長が担任する。だが地形や補給の関係から飛行場の建設は遅々として進まず、キスカ島・アッツ島とも飛行場の完成前に米軍の反攻に晒されることになった。また一年のほとんどが霧か時化という気候のため、守備隊にはストレスのあまり精神を病む者が続出した。さらに絶え間ない空襲や艦砲射撃の恐怖、補給不足による栄養失調が重なった。11月25日、アッツ第二次輸送作戦（阿武隈、木曾、若葉、国後等が参加）が行われて成功したが、セミチ島攻略部隊は輸送船「ちえりぼん丸」がアッツ島で空襲をうけ擱座したため中止された。各島への輸送と部隊配備は12月末までに終了する計画だったが、輸送船の被害や、水上戦闘機の進出が遅れたことが重なり、昭和18年3月末完了予定と延期された。同時期の日本軍艦船は、連合軍による空襲の激化と潜水艦の蠢動によりアリューシャン列島から北千島への退避を余儀なくされており、補給輸送の断絶はアッツ島・キスカ島の命脈が絶たれることを意味した。1943年（昭和18年）初頭になるとアメリカ軍はアッツ島への圧力を強め、従来の航空機や潜水艦による封鎖や妨害の他に、水上艦艇による襲撃も行うようになった。アメリカ艦隊は建設中の飛行場に艦砲射撃を加えており、アメリカ軍の上陸は間近と予想された。また輸送船にも被害が続出した。1月6日、アッツ到着目前の「琴平丸」が空襲で沈没する。同日、キスカ行の増援部隊を乗せた「もんとりーる丸」が空襲で沈没する。1月24日、日本軍は米軍がアムチトカ島に進出したのを発見した。2月になると、米軍はアムチトカ飛行場の使用を開始し、日本軍の水上戦闘機では対抗できなくなった。アリューシャン方面の制空権は連合軍のものとなった。大本営海軍部（軍令部）では一部で撤退意見があったものの、福留繁軍令部第一部長をはじめ大多数は「アリューシャン列島の保持」という方針を堅持した。同年2月5日、大本営は北部軍司令部を改変し、北方軍司令部（司令官樋口季一郎陸軍中将）を編成した。この改変にともない、北海守備隊は第五艦隊司令長官の指揮下を離れ、北方軍の隷下に入った。すなわち西部アリューシャンの防衛は北方軍と第五艦隊、千島方面の防衛は北方軍と大湊警備府の担当となった。アッツ島に陸上航空基地を建設することが決まり、飛行場完成は3月末を目標とした。飛行場や防御施設の整備は進んでいなかったが、現地を視察した日本陸軍上層部は海軍に「キスカやアッツ島の陸海軍は仲良く協調し、糧食も十分、飛行場整備も大いに進捗、さして心配はいらぬ」と説明しており、後日のアッツ島上陸の報をうけた宇垣纏連合艦隊参謀長は「彼等（日本陸軍）の楽観説には誠に恐れ入るものあり」と評している。2月11日、大本営陸軍部は北海守備隊（司令官峯木十一郎陸軍少将、キスカ在）の編成を改正し、キスカ島を担当する第一地区隊（歩兵三コ大隊、地区隊長佐藤政治陸軍大佐）と、アッツ島を担当する第二地区隊（歩兵一コ大隊、地区隊長は米川浩中佐から山崎保代陸軍大佐に交代）を区分した。同時に人員・武器弾薬・物資の増援が計画されたが、海防艦「八丈」に護衛されていたアッツ行輸送船「あかがね丸」がアメリカ艦隊により撃沈された。日本軍は戦略の転換をせまられ、第五艦隊の護衛による集団輸送方式に転換した。3月10日、第五艦隊と第一次増援輸送船団（君川丸、粟田丸、崎戸丸）がアッツ島に到着して輸送に成功した。これがアッツ島に対する最後の輸送船補給となった。続いて第二次増援輸送として第五艦隊と輸送船3隻（アッツ行/山崎大佐以下第二地区隊本部、砲兵大隊および高射砲大隊本部、増援一個中隊、野戦病院の一部と軍需品。キスカ行/北海守備隊司令部、未進出部隊ほか。輸送船/淺香丸、崎戸丸、三興丸）は北千島を出撃した。しかし3月27日にアメリカ水上艦隊と遭遇してアッツ島沖海戦（連合軍呼称はコマンドルスキー諸島海戦）が生起し第五艦隊旗艦「那智」が小破、第五艦隊は撤退して輸送作戦は中止された。山崎保代大佐も上陸できなかった。これ以降、アッツ島に対する水上艦の輸送は悪天候や米軍機の妨害により実施できず、潜水艦による輸送に限定された。この海戦の後、第五艦隊司令長官は細萱中将から河瀬四郎海軍中将に交替した。山崎大佐は4月18日に「伊31」潜水艦に便乗してアッツ島に到着した。4月下旬、アッツ島に幅約100ｍ×長さ約1000ｍの飛行場がほとんど完成し、視察に来た海軍将校は大本営に戦闘機約一個戦隊のアッツ進出を意見具申した。大本営海軍部は戦闘機隊のアッツ進出に一旦同意したが間もなく取り消し、日本陸軍は憤慨して失望した。アメリカ軍のアッツ島攻略部隊の全指揮はトーマス・C・キンケード海軍少将がとり、ロックウェル海軍少将とブラウン陸軍少将の上陸部隊を指揮する。当初はキスカ島に上陸予定だったが、アメリカ軍の兵力不足、各島防備状況等を考慮し、統合参謀本部は上陸目標のアッツ島変更を承認した。アッツ島への上陸作戦は5月7日と定められた。アッツ島周辺は一年霧に覆われているが、この時機は濃霧期の直前であった。米軍の計画では3日で全島を制圧する予定であった。アメリカ海軍省は西部アリューシャンの奪回と時機を公表して宣伝しており、報道を知った日本軍は警戒を強めていた。アメリカ艦隊は4月27日にアッツ島を砲撃し、5月9日には潜水艦で北海道幌別村（室蘭北東16km）に砲撃を加えるなど、活発に行動していた。軍令部第一課長山本親雄大佐は「敵が五月アッツ島に上陸するとは考えていなかった。来てもまずキスカ島であろうと考えていた」と回想している。4月11日に東京でおこなわれた中央関係者・北方軍・第五艦隊の懇談会で、北方軍は「米軍の反攻作戦は霧期前（4月～5月）におこなわれ、キスカ島への反攻は必至で間近い」と意見している。第五艦隊は北方軍の主張するアッツ中心主義に同調したが、霧期前の強行輸送には同意しなかった。源田実大本営海軍部参謀は「海軍機の現地飛行場進出は7月中旬、それまでは水上戦闘機で対処。陸軍戦闘機の（アッツ、キスカ）進出は無理」と述べている。