民国三十四年5月20日，经过三天的休整后，按计划美军一部开始向南推进，以切断日军首里防线。

5月21日，美军两个陆战师横跨整个岛屿到达东海岸的中城湾，占领岛中部地区，将日军防线一分为二。美军原计划十五天完成的任务，在志愿军的帮助下仅四天就顺利实现。

冲绳岛上的地面战斗因为志愿军的参与和消耗，在5月26日前，美军一直比较顺利，5月28日美军陆战一师和陆战六师攻占首里地区，将日军再次分割为南北两部分后，之后美军兵分两路，海军陆战队第三军向北逐步推进。

北面的第三军在到达冲绳岛颈部前，只遇到微弱的抵抗，直到5月30日才开始遇到日军顽强抵抗，至6月2日将北半部日军基本肃清，陆战一师到达有铭湾，陆战六师则到达最北面的边户崎。

牛岛原本在大本营的一再督促下，准备于6月5日发动对机场总反击，但在6月7日下午，发现那霸附近海面登陆的美军再次增兵，牛岛担心美军会从反击部队的侧后实施登陆，加上他本来对这次反击就不积极，正好以此为借口取消了反击，而将全部兵力用于依托工事进行坚守防御，给美军造成了很大困难。

6月10日日军先以敢死队员怀抱炸药采取自杀攻击方法炸毁美军坦克，再对失去坦克掩护的美军步兵发起冲锋，美军在日军冲击下，节节败退，死伤将近5000，全凭后续部队的重炮和海空优势火力才将日军攻势遏制。

6月12日，志愿军两个师在首里北约6.5公里处发动大规模进攻，五时四十分，重炮旅炮兵对日军阵地进行了长达四十分钟的炮击，共发射了1.9万发炮弹；接着美军和志愿军联合战队650架飞机也对日军阵地实施了航空火力准备，投下大量的炸弹和凝固**。

此时的战况就像是硫黄岛战斗和庆良间血战的重现，只是日军的兵力和要争夺的面积更多而已。

中美联军在推进至日军主要防线约4500米前，双方陷入僵持，巴克纳乘机调整部署，将北部的陆战一师和陆战六师调到南线，而将南线的第二十七师调到北半岛，接替两个陆战师的防务；文平也把攻占伊江岛的装甲旅调了上去，投入南线。

联军完成调整后，以四个师展开攻击，采取两翼包抄战术，迂回夹击日军主要防线，以加快作战进程。最后终于取得了进展，克服了日军的顽强抵抗，突破了牧港防线。

6月15日，牛岛见美军和志愿军步步进逼，为争取主动，一反其一直以来所坚持的坚守防御方针，发动了孤注一掷的总反攻，以部分兵力由驳船运送在美军战线后方海岸实施登陆，配合主力从正面发动的攻击，但由于得不到海空军的有力支援，登陆部队在航进途中被美军发现，随即遭到驱逐舰和地面炮火的轰击，还未上岸就被消灭了，正面主攻部队一离开坚固隐蔽的防御工事，立即遭到美军优势炮火的集中轰击，不到二十四小时反攻就被粉碎了。