22日，美軍已宣布投降的伊軍機械化步兵第51師一部向城外的美英部隊展開反擊，在巴士拉西部同入侵的美英軍隊進行了一場極為艱苦的殊死較量。當時，伊軍開著20輛前蘇聯生產的T-55坦克，聚集在位於巴士拉市西部咽喉要道的祖巴亞鎮，希望能阻擋美英聯軍前進的步伐。
戰鬥打響了，麵對比自己多一倍的美國坦克，伊軍毫不示弱，雙方展開了一場激烈的炮戰，雖然伊軍火力明顯不足，但他們絲毫沒有退卻。當美軍發現難以輕鬆吃掉對方後，立刻呼喚空中的AH-1“超級眼鏡蛇”武裝直升機和英軍的自行火炮予以支援。隨後，在近乎一邊倒的猛烈空地火力打擊後，數百寡不敵眾的伊軍幾乎全部陣亡。到巴格達時間22日傍晚為止，美英盟軍已經控製了伊拉克第二大城市巴士拉外圍地區，占領了巴士拉北部的機場和多座橋梁，但他們隻控製住了巴士拉周邊的公路、機場和油田，未曾進入巴士拉市區。而美海軍陸戰隊第1遠征部隊主力調頭西去，向巴格達方向前進，將巴士拉地區的作戰行動交由英軍單獨進行，僅留下部分支援兵力保障英軍作戰。
隨後，英軍暫時將行動的重點放到烏姆蓋斯爾的作戰上，僅在24日炮擊了巴士拉城內的伊拉克守軍。25日巴士拉城外圍激戰再起，英軍在空地火力掩護下，從西、北、南三個方向向巴士拉城區內緩緩推進，戰鬥中局部地段發生了激烈的坦克戰。開始美英聯軍曾寄希望於巴士拉守軍的嘩變、投降及城市民眾的反叛，但伊拉克人在巴士拉城下的堅決抵抗令他們大感意外。
在經過26日一天的對巴士拉城內目標的火力打擊後，27日英軍再次開始進攻。隸屬英皇家海軍陸戰隊第3突擊旅的第3傘兵營在夜色的掩護下乘卡車跨過巴士拉運河橋潛入了伊軍防禦陣地的後方。經過整夜的戰鬥，70到120輛伊拉克坦克和裝甲運兵車開出巴士拉，但遭到聯軍戰機和地麵炮火的猛烈射擊，其中大部分車輛被擊毀和擊潰。由於當時戰場狀況混亂，無法分清這支伊拉克軍隊是在向聯軍發起反攻還是在向巴士拉城外撤退。
直到3月30日負責攻打巴士拉的英軍已從三個方向包圍了該城，伊軍方麵1000多名士兵和武裝人員被迫退守城內。大約600名英海軍陸戰隊官兵對巴士拉東南郊區發動猛烈攻擊。英軍3個步兵連企圖將伊拉克軍隊壓向阿拉伯河，占據東西兩側陣地的英軍則以側射火力殺傷伊軍。伊拉克軍隊隨後發起反衝擊，運河中的三艘伊軍巡邏艇攻擊了一艘英國海軍陸戰隊登陸艇，這艘登陸艇被伊軍火箭彈擊中後起火燃燒，四名英軍船員受傷。英軍最後用兩枚米蘭式反坦克導彈擊沉了伊軍巡邏艇。至4月1日清晨英軍攻占該城的西部城區。隨後，英軍調整部署，進行休整並鞏固已占領的城區。
4月6日，英軍在圍困巴士拉兩周後發動了大規模的進攻，經過一天的激戰，在日落時分，英軍才在猛烈的空地火力掩護下攻入巴士拉城內。
攻占巴士拉後，美英軍迅速向巴格達推進。
2003年4月3日，美軍機械化步兵第3師部隊渡過卡爾巴拉城北部的幼發拉底河，並控製了幼發拉底河東岸的一些區域，其先頭部隊出現在巴格達以南僅30公裏的地方。4月3日晚，美軍先頭部隊進至伊拉克薩達姆國際機場附近，距離巴格達城區僅有10公裏。美軍逼近伊拉克首都巴格達西南的薩達姆國際機場後，伊拉克軍隊炮轟了巴格達南郊的美軍陣地，美軍飛機則對巴格達郊區和市區進行了猛烈轟炸。
同一天，一名伊軍中將驅車前往巴格達參加伊拉克領導人主持的重要會議。他在會上強烈請求上級加強首都的防禦並且獲準炸毀巴格達以南幼發拉底河上的橋梁，以阻止美軍挺進。然而，薩達姆及其核心顧問對如何打這一仗卻另有一番打算。
薩達姆認為對其政權最大的威脅來自內部，他需要伊拉克境內的橋梁保持完整通暢，以便在什葉派武裝趁機反叛的情況下，能夠迅速調集兵力南下平亂。這就是美軍兵臨巴格達，但薩達姆卻沒有在美軍入侵前炸毀幼發拉底河上的重要橋梁的原因。等到美軍已經團團包圍巴格達時，伊軍將領終於得到一個連的特種部隊去炸橋。然而，這點兵力根本不足以完成任務，而且已經太遲了。