В средата на 1944 г. 50 бомбардировача В-29 излитат от бази в Китай и Индия и бомбардират известния със стоманодобивната си промишленост град Явата на остров Кюшу, но тази и последвалите други въздушни атаки нанасят малко щети. През втората половина на 1944 г. от тази посока над Япония са хвърлени само около 800 т бомби, а за такива нищожни резултати 20-о бомбардировъчно командване, към което се числят тези бомбардировачи, се нуждае от толкова много снабдяване за поддръжката им, че в началото на 1945 г. те са изтеглени.
В края на октомври 1944 г. е готова за използване първата писта на Марианските острови при Сайпан и там пристига първото крило (112 машини) на 21-во бомбардировъчно командване. Месец по-късно, на 24 ноември, от там излитат 111 бомбардировача В-29, за да бомбардират самолетостроителен завод в Токио. Това е първото въздушно нападение над японската столица след атаката на полковник Дулитъл през април 1942 г., с което се слага началото на новата офанзива, и въпреки че по-малко от една четвърт от бомбардировачите успяват да намерят целта си, загубени са само два от тях, макар срещу тях да са изпратени 125 японски изтребителя.
През следващите три месеца бомбардировачите В-29 продължават прецизните си бомбардировки през деня, използвайки опита, натрупан в Европа, но постигат малък ефект, въпреки че принуждават японците да разпръснат на по-голяма територия самолетостроителните си заводи и другите си промишлени производства. До март 1945 г. броят на бомбардировачите В-29 на Марианските острови е утроен и генерал Къртис Ли Мей, който поема командването там, решава те да преминат на нощни бомбардировки над определени райони, летейки на малка височина, за да се възползват от слабостите на японската противовъздушна отбрана през нощта. Това позволява на самолетитеда носят по-голям бомбен товар, не натоварва толкова много двигателите и поразяването на многобройните малки промишлени обекти е по-ефективно.
Освен това Ли Мей решава В-29 да носят запалителни вместо експлозивни бомби. Всеки самолет може да носи 40 касети с по 38 запалителни заряда, които могат да превърнат в пламъци един район от приблизително 16 акра. Резултатите от промяната се оказват изненадващо добри. На 9 март 279 бом-бардировача В-29, всеки с по 6–8 т запалителни бомби, опустошават Токио. Близо 40 кв. км — една четвърт от цялата територия на града — са обгърнати в пламъци. Разрушени са 267 000 сгради. Жертвите сред цивилното население са близо 185 000 души, докато американците губят само 14 самолета. През следващите девет дни градовете Осака, Кобе и Нагоя са опустошени по същия начин. Атаките са спрени на 19 март, тъй като запасите на американците от запалителни бомби свършват. През тези десет дни те хвърлят близо 10 000 т такива бомби.
Опустошителните въздушни бомбардировки скоро са възобновени и увеличени. През юли са хвърлени три пъти повече бомби, отколкото през март. Освен това са хвърлени хиляди мини, за да блокират транспорта по крайбрежните японски пътища. Потопени са кораби с общ тонаж над 1 500 000 и транспортът е парализиран почти напълно. Съпротивата, която японците оказват във въздуха, става незначителна.
Ефектът от това е огромен. След бомбардировката със запалителни бомби над Токио духът на населението рязко спада. Тази тенденция се засилва още повече, когато самолетите на Ли Мей започват да хвърлят позиви, в които предупреждават кои ще бъдат следващите им цели. В провинцията бягат над 8 500 000 граждани, което парализира военното производство в момент, когато японската военна икономика е почти на края на силите си. Производството на петролните рафинерии спада с 83 %, на самолетни двигатели — със 75 %, на фюзелажни самолети — с 60 % и на електронно оборудване — със 70 % Над 600 големи военни завода са напълно разрушени или сериозно повредени от бомбардировките.
Освен това въздушните нападения принуждават населението на Япония да признае, че неговите въоръжени сили вече не са в състояние да го защитават и че капитулацията, дори ако тя е безусловна, става неизбежна. Атомните бомби през август само потвърждават това, което повечето японци, с изключение на военните фанатици, вече са разбрали.
Атомната бомба и капитулацията на Япония
В последния том на своите военни мемоари Уинстън Чърчил разказва как на 14 юли 1945 г., когато е на Потсдамската конференция заедно с президента Труман и Сталин, му бил подаден лист хартия със следното шифровано послание: „Бебетата се родиха благополучно“. Значението му е обяснено отамериканския министър на отбраната Стимсън — че извършените предишния ден опити с атомна бомба са били успешни. „Незабавно бях поканен от президента да разговаряме. Пристигна придружен от генерал Маршал и адмирал Лийхи“.