太初二十四年4月6日下午，“大和”號全艦3000官兵在甲板上集合，聽艦長宣讀聯合艦隊司令豐田副武發來的出擊命令，隨後全體高唱國歌、軍歌，並三呼萬歲，然後拔錨啟航。由於下關海峽已被美軍布設的水雷封鎖，日軍艦隊隻得經豐後水道沿九州島南下。二十四年4月7日六時艦隊通過大隅海峽，經九州島最南端的佐多岬後伊藤決定以280度航向先向西，盡量避開美軍飛機的搜索，到黃昏後再轉向衝繩。其實早在日軍艦隊經過豐後水道時，就已經被在豐後水道的美軍“線鰭魚”和“棘魚”號潛艇發現了，這兩艘潛艇任務是監視豐後水道的日艦活動，因此都沒有對日艦進行攻擊，隻是將敵情迅速向斯普魯恩斯報告。斯普魯恩斯接到報告，立即命令戴約少將指揮第54特混編隊的6艘戰列艦、7艘巡洋艦和21艘驅逐艦，從衝繩海域迅速北進，盡可能引誘日軍艦隊向南，使其得不到岸基航空兵的支援，也不能迅速撤回本土，以利第58特混編隊的航母艦載機實施攻擊；如果艦載機未能將其消滅，第54特混編隊的戰列艦和巡洋艦就以艦炮火力殲滅之。同時命令米切爾的第58特混編隊作好戰鬥準備。米切爾隨即率領58特混編隊的第一、三、四大隊向衝繩東北海域航進，以占領有利的出擊位置，第二大隊因正在衝繩以東海麵進行水上補給，沒有參加此次戰鬥。
太初二十四年4月7日拂曉，第58特混編隊就出動了約40架飛機，呈扇麵搜索衝繩北麵海麵，而擔負突擊任務的機群則在航母甲板上待命，隻等一發現日艦就立即起飛攻擊。八時三十二分，“埃塞克斯”號航母的偵察機在甄列島西南發現了日軍艦隊正以12節航速300度航向行進。正在空中巡邏的從衝永良部島起飛2架水上飛機聞訊後，立即趕到目標所在海域跟蹤監視。
九時十五分，米切爾派出了16架戰鬥機對日艦進行跟蹤監視。美軍飛機在日艦高射炮射程之外盤旋，克服天氣不佳的困難，始終與日艦保持著接觸，並不斷向米切爾報告日艦的位置、航向和航速。十二時三十分，美機飛臨日艦上空，日軍艦隊排成菱形隊形，“大和”號居中，巡洋艦和驅逐艦則在其四周，正以26節航速行進。作為日本海軍聯合艦隊象征，排水量6.8萬噸的巨型戰列艦“大和”號的沉沒，標誌著聯合艦隊的徹底覆沒，同時也宣告了巨艦大炮主義的徹底破產。
在美軍攻擊“大和”號的同時，部分美機也對“矢矧”號巡洋艦和驅逐艦發動了攻擊，“矢矧”號已經喪失了機動能力，美軍轟炸機和魚*雷機進行的攻擊動作漂亮、出色，簡直是教科書式的表演，“矢矧”號累計被擊中七條魚*雷和十二枚炸彈，於十四時零五分傾覆沉沒。“磯風”號、“朝霞”號和“霞”號驅逐艦也先後遭到重創，不得不自行鑿沉。當“大和”號沉沒後，第四十一驅逐艦大隊大隊長吉田正義大佐接替指揮，他一麵組織殘餘艦隻打撈落水人員，一麵向聯合艦隊司令發電報告戰況並請示下一步行動指示。十六時三十九分，聯合艦隊司令豐田鑒於預期計劃已無法實現，決定終止海上特攻，吉田隨即率領餘下的4艘驅逐艦帶著創傷，於8日回到了佐世保基地。
美軍的戰列艦、巡洋艦編隊還未投入戰鬥，日軍的這支海上特攻艦隊就被美軍艦載機所消滅，美軍共出動艦載機386架次，其中戰鬥機180架次，轟炸機75架次，魚*雷機131架次，被日艦擊落10架。日本海軍在衝繩海域活動的11艘潛艇，由於美軍反潛兵力雄厚，警戒嚴密，未獲任何戰果反被擊沉8艘，至此，日本海軍對大島守軍的支援均告失利，雖然其空中特攻作戰給美軍造成不小的損失，但對整個登陸戰役，起不了決定性的影響。
大島上的地麵戰鬥在太初二十四年4月8日前，一直比較順利，太初二十四年4月4日美軍陸戰一師和陸戰六師攻占中部地區，將日軍分割為南北兩部分後，美軍就兵分兩路，海軍陸戰隊第三軍向北，第二十四軍向南，逐步推進。北麵的第三軍在到達大島頸部前，隻遇到微弱的抵抗，直到太初二十四年4月8日才開始遇到日軍頑強抵抗，至18日將北半部日軍基本肅清，陸戰一師到達有銘灣，陸戰六師則到達最北麵的邊戶崎，並於太初二十四年4月21日全部占領大島北部地區。
太初二十四年4月16日，攻占衝永良部島的第七十七師在大島西麵的伊江島登陸，經過五天的戰鬥，於21日將該島占領。但陸軍第二十四軍對南部地區的進攻卻非常艱難，因為日軍在大島的主力就部署在南部，而且充分利用懸崖峭壁、深溝高穀等險峻地形構築起堅固隱蔽的防禦工事，所以美軍進展極其緩慢。牛島原本在大本營的一再督促下，準備於太初二十四年4月8日發動對機場總反擊，但在太初二十四年4月7日下午，發現那霸附近海麵有美軍數百艘艦船活動，牛島擔心美軍會從反擊部隊的側後實施登陸，加上他本來對這次反擊就不積極，正好以此為借口取消了反擊，而將全部兵力用於依托工事進行堅守防禦，給二十四軍造成了很大困難。