1944年6月6日，当盟军在欧洲开始了人类历史上规模最大的登陆战-诺曼底登陆的时候，在中太平洋战场上，斯普鲁恩斯海军上将指挥威名显赫的第5舰队，以米切尔的庞大的第58特混编队为开路先锋向马绍尔群岛的马来罗基地出航了。紧接着，535艘战斗舰艇和辅助舰载运着4个半加强师，总计有12757人以及大量作战装备，从四面八方浩浩荡荡地杀向马里亚纳群岛。
此时此刻，日本大本营也闻到了一场恶战的腥风。就军事力量和军事潜力而言，美国拥有强大的优势。在这种情况下，要想挫败美海军咄咄逼人的攻势，急速改变战局，唯一的办法就是进行一次海上大决战，发动一场像珍珠港那样的战役，一举夺回制海权。于是，日军制订了“阿”号作战计划。
5月3日，日本联合舰队司令长官丰田大将在东京湾的旗舰“大演”号上接到大本营“阿”号作战命令：“集中我大部分决战兵力，准备在敌军主要反攻的正面，一举歼灭敌舰队，以挫败敌军的反攻企图。迅速整合我决战后兵力，大致在5月下旬以后，在从太平洋中部至菲律宾及澳北的海域，捕捉敌舰队主力，以图歼灭之。”为实施“阿”号作战计划，当时在新加坡训练的第一机动部队，奉命于5月20日以前，在菲律宾群岛南部的塔威塔威泊地集结，完成作战准备。
盟军在新几内亚登陆5月下旬，麦克阿瑟的部队在新几内亚岛北面的比阿岛登陆，日军首先于6月3日下达了“浑作战”命令，6月13日被迫停止，其间两次出击，均遭惨败。
在日海军向比阿岛进行“浑作战”之际，美海军部队主力突然出现在马里亚纳海域。6月11～12日，米切尔的第58特混队在关岛以东170海里的海面上，出动了469架舰载机，对塞班岛、提尼安岛、关岛以及罗塔岛等日军基地和机场进行了狂轰滥炸。结果“日军基地航空兵遭到了非常沉重的打击，损失飞机不下500余架”。
空袭给了丰田当头一棒，使他从一厢情愿的迷梦中惊醒，加之6月13日，米切尔又派出7艘新型快速战列舰去轰炸塞班岛和附近的提尼安岛，因而丰田断定美军矛头所向，肯定是马里亚纳方面。6月15日晨，丰田大将下达发动“阿”号作战的决战令。几乎就在这同一时刻，史密斯中将指挥美海军陆战队第二、第四师于8时30分对塞班岛大举登陆。因为攻占马里亚纳群岛必须开辟塞班岛和关岛作为前进中的海军基地。登陆美军有2万人上岸，与日军展开了殊死激战。
战况传到进击途中的日军分舰队司令长官小泽耳朵里，他心急如焚，率领舰队兼程赶往塞班海域。
6月15日18时35分，美“飞鱼”号潜水艇发来急电：在菲律宾的贝纳迪诺海峡附近发现庞大的日本舰队。
19时45分，美“海马”号潜水艇又在菲律宾的苏里高海峡以东约200海里处发现了日本战列舰北上。
这些情报使斯普鲁恩斯焦虑不安，他预感到一场空前的大海战已不可避免，立即决定取消原定18日的登陆计划，即刻下达了攻占关岛的命令，同时又迅速从特纳手中抽调了8艘巡洋舰和21艘驱逐舰来加强米切尔的第58特混编队。留下7艘战列舰、3艘巡洋舰和14艘驱逐舰掩护塞班的登陆场。
17日14时15分，斯普鲁恩斯对米切尔下达了作战计划：“我航空兵先应摧毁敌航空母舰，然后攻击敌战列舰、巡洋舰，使其减速或丧失战斗力。以后，如敌继续求战，战列舰编队应以舰队行动歼灭敌舰队；如敌人撤退，则击沉其受伤或航速降低的军舰。对敌作战必须全力发动猛烈攻击，务求全歼。”
18日黄昏，美舰队在战区海域发现了日本舰队。米切尔建议星夜西进，以便在19日凌晨与日舰交战。但是，斯普鲁恩斯在与参谋们讨论之后，决定不去迎击日舰队，命令中说，主要目标是“攻下、占领和守住塞班、提尼安和关岛”。
这时，小泽已把美舰队情况摸清，他一声令下，日航空母舰逆风疾驶，甲板上飞机的引擎发出雷鸣般的轰响，决战的时刻来到了！
从8时30分至11时整，小泽舰队分4个波次，出动飞机300余架，对美舰队实施了4次空中打击。
小泽孤注一掷地先后射出4支“利箭”，真可谓阵势齐整，气派威武，规模空前，军心大振！日本人沉醉在即将来临的胜利喜悦之中，海军首脑个个脸上露出了难以抑制的笑容。
几个小时过去了，捷报却如石沉大海，军官们个个显得焦虑不安。
到12时30分，第一攻击波的几架日机狼狈不堪地飞了回来，他们给渴望胜利消息的战友们带来了噩耗。
盟军在新几内亚登陆后搜索前进原来，19日上午10时，美战列舰雷达在距离150海里的位置上搜索到来袭的日机，米切尔立即下令出击，300余架美舰载机紧急腾空，前往迎敌。激烈的空战随即在距离美航空母舰群90海里的空中爆发。一位美飞行员说：“日本飞机像树叶一样往下落。”激战至10时57分，第58特混大队旗舰“列克星敦”号宣布，日机群已被打退，43架日机被美“恶妇”式战斗机和舰船击落，美方仅损失数架飞机。
一波刚过，一波又来。30分钟后，规模更大的第二攻击波的128架日机又黑压压地出现在断云之间。
美航空母舰“爱塞克斯”号飞行大队长D.麦坎普贝尔海军中校首先率机投入空战。他驾机一次又一次地冲进日机群，以猛烈的炮火，击落4架日机。其他美战斗机队员也不甘示弱，舍生忘死地参加了攻击。激战正酣时，竟有15架日机同时中弹起火，其残骸如同燃烧着的火炬一样坠入大海。第二攻击波的128架日机只有31架得以生还。
而后，第三攻击波的47架日机中，27架被击落。第四攻击波的82架日机共损失73架。
在激烈的空战中，斯普鲁恩斯也从未放松过对关岛和罗塔岛日本机场的监视，他曾3次派舰载机将机场炸得坑坑洼洼，使其无法使用，停在机场上的日机大部分被炸毁。
这次马里亚纳海空战持续8小时，美军出动300多架战斗机，只有23架被击落，6架失踪。日本先后共出动373架飞机，仅有130余架逃离战场。另外，关岛的岸基飞机损失50余架，加上随日本航空母舰沉没的飞机，仅6月19日一天，日机共损失315架。
不仅如此，在这次战斗中还有另外精彩一幕，19日上午8时许，美潜艇“大化鱼”号从潜望镜中意外地发现一个令人垂涎的猎物-日军新型装甲航空母舰“大风”号。
“大风”号是小泽的旗舰，是日本新建造的大型航空母舰。其标准排水量为3.2万吨，舰长253米，宽28米，约载100架飞机。日本海军吹捧它“是一艘不沉的航空母舰”。
当时，日机正一架接一架飞离甲板，前往攻击美舰队，突然，“大风”号上的观测兵发出惊恐的喊叫：“发现敌人潜艇！”
只见一架潜望镜在海面上划开“人”字形浪尾，向“大风”号逼近，并不失时机地采用大扇面射击角度，连续发射了6枚鱼雷，然后迅速下潜。第6枚鱼雷终于准确地击中“大风”号的燃料舱。“大风”号重铠厚甲，初时无甚感觉，仍能继续航行，后因进水太多而逐渐倾斜。中雷后6小时，“大风”号突然发生了惊天动地的内部大爆炸。15时32分，“大风”号沉没。与此同时，美潜艇“吉奇”
号也在追猎一个大目标-饱浴战火的大型航空母舰“翔鹤”号。
“翔鹤”是参加偷袭珍珠港海战的“老兵”。该舰1937年动工，1939年下水，1941年8月服役，排水量为25675吨，载96架飞机，是日本当时3艘最大的航空母舰之一。
当美潜艇“吉奇”号从潜望镜中发现“翔鹤”号之后，便从水下向其接近，抢占有利的攻击阵位。隐蔽地向“翔鹤”号发射了鱼雷。3枚鱼雷命中，巨爆声此起彼伏，大火向四处蔓延，舱室淹没，舰首开始沉入水中。19日15时01分，该舰也葬身马里亚纳海底。
眼见日机日舰损失惨重，前卫司令贾田中将向小泽建议迅速撤退，小泽不同意，坚持要在20日补充燃料继续作战。不料事与愿违，20日下午，日舰与油船会合时发生混乱，加之美舰队逼近，结果，在风声鹤唳之中，没有一艘日舰能加足燃料。
双方僵持到20日晚，米切尔首先下达了攻击命令，由于美机要往返700余海里的航程，这是俯冲轰炸机和鱼雷机的极限，但美军飞行编队还是立即出战，并在此次出击中沉重地打击了小泽编队航空母舰，日舰队又损失了65架飞机。
美机返航时均已燃料耗尽。结果，飞机一架架地掉在海里，坠毁80余架，丧生49人，其损失是刚刚结束的那场空战的4倍。
美舰因忙于搭救伤员，耽误了较多的时间，已不可能对日舰再采取行动了。
马里亚纳大海战，就此结束。
这是太平洋战争中的一场规模最大的航空母舰之间的决战，日本参战的9艘航空母舰被击沉3艘，另有3艘受伤，日军总共损失了380余架飞机。美国方面的损失，据日大本营发表的公报声称：击沉或重创美航空母舰4～5艘，巡洋舰1艘，击落美机160架，而实际上美方仅有4舰受伤，并无一艘沉没，损失飞机106架。
经此一战，美海军掌握了马里亚纳的制海权和制空权。之后，美舰载、陆基飞机和战舰支援了在塞班岛登陆的美军。7月7日，美军宣告占领塞班岛。由于日军的顽强抵抗，塞班岛之战代价高昂，在总计67451名的登陆美军中，死3426人，伤13099人。日军3.2万人，经埋葬的尸体为23811具，被美军俘虏1780人。
8月1日夜间，美军又完全占领提尼安岛。
8月10日，美军宣布占领了关岛。
这样，日本的“绝对国防圈”中的一个关键性链环被砸碎了。此后，盟军以此为反攻跳板，可以任意选择进攻目标-西进可取菲律宾，北上则可直捣日本本土；在此建立的潜艇基地，可以使B-29式远程轰炸机直接空袭日本本土，对日本列岛构成巨大的威胁。
