從表麵看，美軍出師首戰不利，實際上，在戰術方麵，日本恰好是中計上當了，暴露了海軍炮台的全部位置，給美軍後來的進攻創造了極為便利的條件。
對於這一點，日本兵團司令栗林中將早有預見。他根據過去塞班島和關島的戰鬥經驗，決定對美軍在岸邊登陸不予抵抗，待美大部隊深入到一定地點以後，再集中火力炮擊，以求一舉殲滅。他早已命令部下不許開炮，但部下急躁冒進，沉不住氣，待到後來覺察到犯了錯誤時，後悔已晚。
美軍也吸取了過去島嶼進攻的經驗教訓，在大批登陸以前，先搞掃雷及偵察活動，投石問路，探明虛實，故意讓日軍暴露炮兵陣地位置。日軍發炮還擊，等於給美軍指明了打擊的目標，正中美軍下懷，於是美軍隨即集中艦炮火力和飛機轟炸，把日軍僅有的微薄炮兵防守力量全部徹底擊毀。這些陣地上原有陸軍1300人、海軍640人，在美軍海空猛烈的轟炸中，有70％被消滅。
此後，日軍在地麵上已無作戰能力，隻有退縮到地下陣地中去。
2月19日6時許，美軍海上艦隻全部出動，海軍陸戰隊共3個師6.1萬人，加上後續部隊，全力攻占麵積隻有30多平方公裏的小島，這在戰爭史上是罕見的。
美軍戰列艦7艘，重型巡洋艦4艘，輕型巡洋艦1艘，驅逐艦10艘和小型炮艦5艘，在距南海岸一二公裏處開始轟擊，航空部隊與其相呼應，120架戰鬥機對南海岸一帶反複發射火箭和用機關槍掃射，投擲炸彈和凝固汽油彈，持續2個半小時後，島上地麵每一寸土地都被翻了一遍。
日軍全部躲在地下工事裏麵，由於工事修築得堅固，無數炸彈沒有一顆能鑽進地下來，但日軍的心理承受卻到了極限。
日軍官兵在陣陣撕心裂肺的炸裂聲中喘息，巨大的聲響震人魂魄，劇烈的震動使身體無法平衡，就像是坐在不良軌道上疾走的運土車一樣，忽高忽低六神無主。每個人都在想這次是不是要被活埋了，不少人下意識地捂住頭上的鋼盔，在驚恐中等待末日的來臨。
海岸邊的監視哨報告：“敵軍炮擊猛烈，看不清海岸線。土砂塵揚起10米左右，能見距離不到20米。”
正當全島籠罩在彈片、砂石之中時，美軍250艘登陸艇和500輛兩棲裝甲車於8時30分開始行動。登陸艇以百艘為單位排成橫隊，相互之間保持二三百米距離，一齊朝南海岸駛去。在猛烈的海空軍火力支援下，10時30分，海軍陸戰隊8個大隊和1個戰車大隊登岸，開始攻占日軍陣地。
守衛陣地的日軍在激烈的炮擊下無法鑽出掩體射擊，隻有等待美軍從海岸來到陣地前沿時，迅速跳出來展開白刃戰。這種刺刀見紅的近戰戰術很厲害，美軍一開始很不適應，損失很大，有些部隊甚至攻上去後無一生還。日軍用47厘米口徑速射炮對付正麵進攻的美軍裝甲車，20輛被擊中，3艘搭載裝甲車的艦隻被毀。戰鬥雙方都打紅了眼。
摺缽山的日本守軍，從山麓到縱深七八百米地帶，修築起了兩道陣地，迎擊步步進逼的美軍。
美軍裝甲車群一邊緩慢進逼日軍陣地，一邊使用火焰噴射器噴出紅色水柱狀烈焰，轉瞬間，日軍第一道防線就被無情的烈焰所熔化，守軍大部戰死，殘存的數十名官兵向第二線後退不得，隻好潛入地下洞窟中去。日軍坦克根本無法與美軍裝甲車相抗衡，47厘米口徑炮彈命中美軍裝甲車也穿不透甲板，它們隻有被動挨打，成為一堆堆廢鐵癱在陣地上。這一天之內，摺缽山地區的日軍守備部隊已經喪失了有組織的抵抗。
美軍登陸硫磺島之後，他們覓路攀登摺缽山，升起美國國旗。20日上午，從清晨開始，美軍又在猛烈炮火支援下攻向日軍第二道防線，仍然是重型坦克開道，用厚甲板抵擋日軍47厘米速射炮彈、步兵炮和野戰炮的轟擊，用熾熱的火焰摧毀掩體和阻擊堡壘，勢不可擋。為了阻止美軍進攻，日軍組織“敢死隊”抱著炸彈企圖阻擋裝甲車進攻，然而，這些“敢死隊員”還未到坦克近側，就被火焰燒成焦黑的屍體。日軍第二道防線不久也被撕開了口子，像決了堤的水壩很快崩潰。當天傍晚，1700名日軍死去多半，陣地大部分失守，炮台全部被毀，隻能躲在地壕中伺機夜襲。