1944年6月，美國將其在太平洋戰場上「逐島進攻」的戰略，改為「蛙跳戰略」，即越過日軍防守的一些次要的島嶼，奪取太平洋上最關鍵、最重要的據點，切斷日本的海空交通線，建立美國的海空軍戰略基地。因此，美軍決定繞過加羅林群島，直取馬裡亞納群島，其目的是要攻克塞班島、提尼安島，奪回關島，突破日本的內防禦圈。
美太平洋艦隊總司令尼米茲上將為這次戰役取名為「奇襲行動」，並親自指揮這次戰役。為此，出動了包括美國第5艦隊和第58航母特混艦隊的640餘艘軍艦，1000餘架艦載機，620架陸基飛機，登陸兵力為3個陸戰師、2個步兵師、1個陸戰旅，共12．8萬人。
6月11日，米切爾將軍指揮的美國第58特混艦隊起飛225架艦載機對塞班島上的機場實施突襲。塞班島上的許多日本飛機被擊落或被炸毀。12日，美國艦載機500架空襲塞班島。13日，美國艦隊對塞班島炮轟1天，發射16英吋炮彈1．5萬發。15日，美國開始在塞班島登陸，3．5萬日軍，2．2萬日本居民死守塞班島，戰鬥異常激烈。
19、20日，日本聯合艦隊在與美國第5艦隊的激戰中連遭慘敗，損失飛機400餘架、航母兩艘、巡洋艦一艘，另有三艘航母受傷，失掉了制空權、制海權，塞班島孤立無援。20日，美軍奪取500號高地。21日，美軍炸毀日軍「綠色1號海灘彈藥庫」，使日軍遭受巨大損失。23日，日軍退守塔波喬山以東的狹小山谷。齋籐義次中將的第43師團殘部盤踞著1000碼寬的山谷，靠懸崖峭壁和眾多山洞死守這著名的「死亡谷」。
美國陸軍第27師進展緩慢，師長拉夫爾少將被撤職。但「死亡谷」之戰仍進展不大。後來，左翼的美國海軍陸戰隊第2師攻佔了塔波喬山。30日，哈里·施米特少將指揮的海軍陸戰隊第4師終於突破「死亡谷」。
7月5日，日軍已被驅趕到塞班島北隅高地上。司令部設在「地獄谷」。7月6日，三名日本將官，第43師團長齋籐義次中將、第31軍參謀長井桁敬治少將、太平洋中部艦隊司令南雲中一大將在山洞裡自殺。日軍殘部和傷病員數千人於7日3時發起最後衝鋒。在一片殺聲中，向美國第27步兵師猛撲過來。這就是所謂「切腹谷」大血戰。揮舞著軍刀的日本軍官們全然不顧機槍的掃射，帶頭發起了拚死的衝鋒；日本士兵瘋狂地向前衝殺；連日本傷兵也拄著拐棍，一瘸一拐地參加衝擊。這是日本陸軍有史以來規模最大、最兇猛的一次拚命衝鋒。人流狂叫著，踩著堆積的屍體，衝破了美軍前沿陣地。
8日，為掩埋大量日軍屍體，美軍不得不調來推土機，將「切腹谷」的一條小山溝稍加改造，挖掘了一個大墓坑，墓坑中掩埋了許多日軍屍體。
數千日本平民，數百散兵游勇隱藏在塞班島上北岬的山洞裡。9日，在莫魯比巖發生了駭人聽聞的大規模自殺。日本人寧死不當俘虜，8000名婦女和兒童從800英尺高的山崖跳海自殺，士兵拉響手中的手榴彈。塞班島上先後共有2．2萬平民自殺，2．3萬多守軍戰死。
美軍佔領塞班島後，「奇襲行動」的第二階段和第三階段也全面展開了。8月3日，提尼安島近萬日軍大部被殲，第一航空艦隊司令長官角田覺治中將戰死。8月11日，關島日本守軍最高指揮官第31軍司令小畑英良中將自殺，島上的18000多名日軍多數戰死。
「奇襲行動」取得全勝，美軍佔領馬裡亞納群島，突破了日本的內防禦圈。對此，日本統治集團一片驚慌，內部矛盾加劇，東條英機被迫辭去首相職務，改由原朝鮮總督、號稱「高麗之虎」的陸軍大將小磯國昭擔任首相。