Cuộc chiến Đầu tiên tại Fallujah
Chiến dịch

Ngày 1 tháng 4, Chuẩn tướng Mark Kimmitt, phó chỉ huy các chiến dịch quân sự của Lực lượng Hoa Kỳ tại Iraq hứa hẹn một câu trả lời "áp đảo" cho cái chết của các nhân viên Blackwater, tuyên bố "Chúng tôi sẽ thanh trừng thành phố đó."
Ngày 3 tháng 4 năm 2004, Lực lượng Viễn chinh Thủy quân Lục chiến số 1 nhận một mệnh lệnh từ Lực lượng Đặc biệt Liên quân ra lệnh một chiến dịch tấn công vào Fallujah. Mệnh lệnh này đi ngược lại với mong muốn của các chỉ huy Thủy quân Lục chiến ở trận địa, mong muốn tiến hành các cuộc tấn công phẫu thuật và công kích chống lại những kẻ tình nghi tham gia vào cái chết của các nhân viên Blackwater.
Vào tối ngày 4 tháng 4 năm 2004, Lực lượng người Mỹ bắt đầu một cuộc tiến công lớn nhằm "tái thiết trật tự tại Fallujah" bằng cách bao vây nó với khoảng 2000 binh sĩ. Có ít nhất bốn ngôi nhà bị bắn trúng trong các cuộc không kích, và có các cuộc đấu súng rời rạc xuyên đêm.
Vào sáng ngày 5 tháng 4 năm 2004, dẫn đầu bởi Lực lượng Viễn chinh Thủy quân Lục chiến số 1, lực lượng Hoa Kỳ đã bao vây toàn bộ thành phố với kế hoạch nhằm giành lại thành phố. Binh sĩ Mỹ chặn tất cả con đường tiến và ra khỏi thành phố bằng các xe bọc thép Humvee và các cuộn dây kẽm gai. Họ cũng chiếm lấy một đài radio địa phương và phát tờ rơi yêu cầu người dân ở trong nhà và giúp lực lượng Hoa Kỳ xác định quân nổi dậy và tất cả những ai có liên quan đến cái chết của các lính đánh thuê.
Ước tính có khoảng 12-24 nhóm phiến quân "nòng cốt" được trang bị súng chống tăng cá nhân RPG, súng máy, súng cối và vũ khí phòng không, một số trong đó là các vũ khí được cung cấp bởi các tay nội gián trong lực lượng cảnh sát Iraq. Ngày 6 tháng 4 năm 2004, các nguồn tin từ Quân đội Hoa Kỳ nói rằng: "Các lính Thủy quân Lục chiến có thể sẽ không nỗ lực giành sự kiểm soát tại trung tâm thành phố".
Vào những ngày mở màn, các báo cáo ghi rằng có đến hơn ba phần dân số đã trốn khỏi thành phố.
Cuộc công hãm bắt buộc hai bệnh viện chính của Fallujah là Bệnh viện Đa khoa Fallujah và Bệnh viện người Jordan, cả hai đều được mở cửa lần nữa trong lần ngừng bắn ngày 9 tháng 4 năm 2004. Cũng vào ngày đó, cuộc viếng thăm cảng Jebel Ali của Hàng Không Mẫu Hạm USS George Washington (CVN-73) bị hủy bỏ, và chiếc George Washington cùng phi đội tiêm kích trên tàu cùng Phi đội Tàu sân bay số 7 được lệnh phải sẵn sàng trên Vịnh Persian khi cuộc chiến ngày càng leo thang giữa lực lượng liên minh và phe nổi dậy người Iraq quanh Fallujah.
Cuộc tấn công dẫn đến các cuộc chiến khác nổ ra khắp vùng trung tâm Iraq và xuôi xuống hạ lưu dòng Euphrates với nhiều phần tử của phiến quân Iraq chớp cơ hội tiến hành hàng loạt chiến dịch đồng loạt chống lại lực lượng liên minh. Vào khoảng thời gian này đánh dấu sự hình thành và đi lên của các tổ chức khủng bố như Quân đội Mahdi, lực lượng dân quân của linh mục người Shiite Muqtada Al-Sadr đóng vai trò là nhóm phiên quân vũ trang chính, liên tục tham gia các hoạt động chống lại lực lượng liên minh người Mỹ. Sự kiện cũng mở đầu một làn sóng nổi dậy của người Sunni tại thành phố Ramadi. Trong khoảng thời gian này, một số người nước ngoài bị bắt bởi các nhóm phiến quân. Một số bị giết không thương tiếc, một số bị giữ là con tin trong nỗ lực đổi chác cho lợi thế về chính trị và quân sự. Một số phần tử của cảnh sát Iraq và lực lượng dân phòng Iraq cũng nhất thời chống lại lực lượng liên minh hay chỉ đơn giản là từ bỏ đồn gác.
Cuộc nổi loạn tại Fallujah kéo dài trong khi người Mỹ cố gắng thắt chặt vòng vây bao quanh thành phố. Không kích ném bom xuống các vị trí của quân phiến loạn khắp thành phố, máy bay vũ trang Lockheed AC-130 tấn công các mục tiêu bằng súng nòng quay Gatling và đại bác một vài lần. Xạ thủ Trinh sát trở thành thành phần chủ chốt trong chiến lược của Thủy quân Lục chiến, mỗi binh sĩ có trung bình đến 31 lần giết trong chiến trận. Trong khi đó Biệt đội Chiến dịch Tâm lý (Tactical Psychology Operations Team - PSYOP) từ Phân ngũ Chiến dịch Tâm lý 910  cố gắng lừa những kẻ phiến loạn ra ngoài bằng cách đọc những bài diễn văn nhằm chọc giận các tay súng và cùng lúc đó bật ầm ĩ các bản nhạc rock của nhóm AC/DC và Metallica cùng các nhóm nhạc rock khác qua các loa phát thanh.
Sau ba ngày chiến đấu, ước tính Hoa Kỳ đã giành được khoảng 25% thành phố, cho dù có ý kiến cho rằng phe nổi dậy đã mất một số địa điểm phòng thủ chính yếu.
Bởi vì các cuộc tấn công của người Mỹ gây ra các hậu quả cho cả dân thường lẫn phiến quân Iraq, lực lượng liên minh đối mặt với các chỉ trích từ Hội động Chính phủ Iraq, nơi chính trị gia Adnan Pachachi nói: "những chiến dịch trên bởi người Mỹ là hoàn toàn bất hợp pháp và không thể chấp nhận được."
Phóng viên Ahmed Mansur của tờ Al-Jazeera và người quay phim Laith Mushtaq, là hai nhà báo duy nhất không bị ghép với duy nhất một đơn vị quân đội cố định mà được tự do phỏng vấn theo ý muốn, họ bắt đầu hoạt động và viết về cuộc xung đội từ ngày 3 tháng 4 năm 2004. Báo cáo từ một nguồn vô danh cho hay Hoa Kỳ yêu cầu hai nhà báo phải rời khỏi thành phố, như là một điều kiện cho đợt ngừng bắn.
Vào buổi chiều ngày 9 tháng 4 năm 2004, dưới sức ép từ chính quyền Iraq, Paul Bremer thông báo rằng lực lượng Hoa Kỳ sẽ đơn phương thực hiện một đợt ngừng bắn, nêu rằng họ muốn bắt đầu thương lượt với chính quyền Iraq, quân nổi dậy và người phát ngôn của thành phố, đồng thời cho phép lương thực cùng hàng tiếp tế của chính phủ được đem đến cho người dân.
Kết quả là, những lô hàng tiếp tế bị giữ lại bởi cuộc chiến và các tuyến đường bị vây hãm cuối cùng cũng được đưa vào thành phố, phần lớn lượng hàng hóa trong đoàn xe được tổ chức bởi những doanh nhân, người dân và linh mục tại thủ đô Baghdad như là một cuộc hợp tác giữa hai tộc người là Shi'a và Sunni. Một vài phần của lực lượng Hoa Kỳ sử dụng thời gian ngừng bắn để chiếm hữu và thu nhặt các vật phẩm bị bỏ lại tại những căn nhà hoang, đồng thời biến chúng thành những đồn trú  trong khi đó một số phần trong lực lượng nổi dậy cũng làm y thế.
Tại thời điểm nay, ước tính đã có 600 người Iraq bị giết, ít nhất phân nửa là người vô tội hay không tác chiến. Mặc dù hàng trăm quân nổi dậy đã bị giết trong cuộc tấn công, thành phố vẫn nằm trong sự kiểm soát cứng rắn của chúng. Lực lượng người Mỹ trong khi đó chỉ vừa mới kiểm soát được quận công nghiệp của thành phố ở phía Nam. Dấu chấm cho hàng loạt các chiến dịch lớn tại thời điểm này đều dẫn tới cuộc thương lượng giữa rất nhiều phần tử người Iraq khác nhau và lực lượng liên minh, dẫu vậy vẫn có một số cuộc đấu súng rải rác trên phố.
Ngày 13 tháng 4 năm 2004, Lính thủy Đánh bộ Hoa Kỳ bị tấn công bởi quân nổi dậy trú trong một nhà thờ hồi giáo. Một đợt không kích phá hủy hoàn toàn ngôi đền, tăng sự bất mãn với quân đội Mỹ của dân Fallujah lên tột độ.
Ngày 15 tháng 4 năm 2004, một chiếc F-16 Fighting Falcon của Mỹ thả một quả bom 2,000-pound (910 kg) JDAM dẫn đường bằng định vị toàn cầu (GPS) xuống quận phía Nam Fallujah.
Ngày 19 tháng 4 năm 2004, đợt ngừng bắn dường như được củng cố với một kế hoạch để cho các cuộc tuần tra Mỹ/Iraq trở lại quanh thành phố. Qua thời gian kế hoạch này thất bại và thành phố vẫn còn là một ổ chống đối lớn với Chính quyền Lâm thời Iraq vì lý do rằng phần lớn người trong chính quyền đều do Hoa Kỳ bầu ra. Thêm vào đó, thành phần của các nhóm vũ trang tại Fallujah thay đổi qua các tháng sau đó, biến đổi từ các nhóm bị thống trị hoàn toàn bởi các nhóm người Ba'athist thế tục hay theo chủ nghĩa xã hội trở thành các trùm khủng bố kết nối với nhau tạo ra một hệ thống tội phạm hoàn chỉnh sau cuộc vận động của chủ nghĩa Wahhabi.
Ngày 27 tháng 4 năm 2004, quân nổi dậy tấn công các cứ điểm phòng thủ của lực lượng Hoa Kỳ, bắt buộc người Mỹ phải gọi không kích. Trả lời cuộc gọi khẩn, ngày 28 tháng 4 năm 2004, chiếc Hàng Không Mẫu Hạm George Washington gửi đi các Phi đội VFA-136, VFA-131, VF-11, và VF-143 để bắt đầu các nhiệm vụ bay chống lại lực lượng nổi dậy tại Fallujah. Trong chiến dịch này, các máy bay từ Phi đội Tàu sân bay số 7 thả 13 quả GBU-12 Paveway II dẫn đường bằng laser vào các địa điểm quân nổi dậy trú và đồng thời hỗ trợ cho các đơn vị dưới đất của Lực lượng Viễn chính Thủy quân Lục chiến số 1.