Американската армада, която трябва да завземе Марианските острови, отплава от Маршаловите острови на 9 юни. Десантите на остров Сайпан са планирани за 15-и. Два дни по-късно самолетоносачите на Мичър започват интензивни бомбардировки на Сайпан и Тиниан. През това време адмирал Тойода нарежда да се пристъпи към операция „А-Го“ — дълго планираната японска контраакция. Както вече споменахме, това решение става причина да се изостави опитът за изпращане на подкрепления на остров Биак и да се задържи Нова Гвинея.
Американската армада се състои от 3 дивизии морски пехотинци с една резервна армейска дивизия, подкрепяни плътно от 12 ескортиращи самолетоносача, 5 линейни кораба и 11 крайцера, а зад тях е 5-и флот на адмирал Спруънс — най-мощният флот в света, състоящ се от 7 линейни кораба, 21 крайцера и 69 разрушителя заедно с 4-те групи самолетоносачи на адмирал Мичър (15 самолетоносача и 956 самолета). Задачата да се прехвърлят близо 130 000 души на Марианските острови от Хавай и Гуадалканал е добре организирана и изпълнена.
На 15 юни сутринта първата вълна морски пехотинци слизат на бреговете на Сайпан под прикритието на интензивен артилерийски обстрел от корабите, артилерията и от самолетите ракетоносци. За 20 минути на брега дебаркират 8000 морски пехотинци, което е доказателство за добрата им подготовка. Но въпреки че до падането на нощта са увеличени на 20 000, те успяват да се придвижат на съвсем малко разстояние по брега, тъй като японците контро-лират намиращите се наблизо височини и предприемат контраатаки.
По-далечна, но по-сериозна заплаха за десанта идва от японския флот с неговите линейни кораби и самолетоносачи, които американските подводници забелязват да навлизат същата сутрин с голяма бързина във Филипинско море. При това положение Спруънс отменя планираните десанти на остров Гуам и сваля резервната си 27-а дивизия на брега на остров Сайпан, за да ускори превземането на този важен остров, освобождавайки транспортните кораби да се изтеглят в по-безопасни води. 5-и флот се събира на 300 км западно от остров Тиниан, но не се придвижва по-нататък, за да не се размине с японския флот.
Тази отбранителна стратегия се оказва разумна. До този момент изглежда, че планът на Тойода се развива добре, с изключение на обстоятелството, че второто направление на неговите клещи вече не действа, тъй като самолетите от самолетоносачите на Мичър са унищожили японските военновъздушнисили на Марианските острови. На 19 юни от 8,30 часа сутринта самолетоно-сачите на Озава предприемат четири последователни атаки, но всичките са засечени предварително от американските радари и срещу тях излитат стотици изтребители, за да ги пресрещнат. В същото време бомбардировачите, излитащи от самолетоносачите на Мичър, отново атакуват японските островни военновъздушни бази. Резултатът от тази гигантска битка във въздуха е касапницата, която става известна като „голямата стрелба по пуйки при Ма-рианските острови“. Американските пилоти успяват решително да победят по-неопитните японци, които губят 218 самолета, а успяват да свалят само 29 американски. По-лошото е, че 2 японски флотски самолетоносача — „Шокаку“ и „Тайхо“, на които има още много самолети, са торпилирани и потопени от американски подводници.
Озава, който смята, че самолетите му са кацнали на остров Гуам, все още не напуска полесражението и на другия ден следобед е забелязан от амери-канските разузнавателни самолети. Тогава адмирал Мичър изпраща срещу японците 216 самолета от своите самолетоносачи, макар да е наясно, че те ще трябва да се връщат на корабите по тъмно. Три часа след като противникът е открит, американските самолети го атакуват, и то толкова ефикасно, че потапят един тежък самолетоносач и повреждат други 2 плюс 2 леки самолетоносача, един линеен кораб и един тежък крайцер. В акцията американците губят само 20 самолета, въпреки че при завръщането си в тъмното са загубени или катастрофират още 80. Много от екипажите им обаче са спасени, тъй като корабите на Озава бързо напускат полесражението, отправяки се към Окинава на островите Рюкю в Южна Япония.
До този момент японците губят в битката общо 480 самолета, или над три четвърти от самолетите, с които разполагат, заедно с повечето от екипажите им. Унищожаването на толкова много японски самолети и самолетоносачи е много сериозна загуба, въпреки че до есента тези самолети и самолетоносачи са заменени в значителна степен с нови. Много по-зле се отразява загубата на толкова много летци, които не могат да бъдат заменени с други. Това означава, че при всяка битка в близко бъдеще японският флот ще бъде много затруднен и ще трябва да разчита главно на традиционното си въоръжение.