2月28日，船队从拉包尔出航。3月1日，即被美军飞机发现。美军随即将在莫尔兹比港机场的268架飞机编成突击机群，随时待命出发，只是此时日军船队还未进入中型轰炸机的作战半径，因此肯尼中将只是出动B17“空中堡垒”重轰炸机对船队进行监视。3月2日晨，船队到达新不列颠岛以西海域，美军七架B17“空中堡垒”重轰炸机飞来，分成两队，采取不同高度对船队发起了攻击，“旭盛丸”号运输船接连中弹，于九时许沉没。“旭盛丸”号上搭载的一千五百多名陆军只有第五十一师团长中野在内的八百多人在沉没前被“朝霞”号和“雪风”号驱逐舰接走，这两艘驱逐舰立即全速驶往莱城。3月3日凌晨将这八百多人送上岸后，再全速折返，与船队会合。在此次空袭中，还有三艘运输船被炸伤。下午，美军飞机又发起了两次空袭，“野岛”号驱逐舰遭到重创，失去机动能力。为了迷惑美军，日军船队一直沿驶向马丹的航线行驶，直到日落后才改变航向，驶入维蒂阿兹海峡，美军“卡塔林那”飞机不时投下照明弹，紧紧跟踪。
3月3日，天气开始转晴，日军预料到美军必将发动更大规模的空袭，增派四十余架飞机加强了空中掩护。九时许，美军从巴布亚地区各机场出动一百多架飞机，首先由十三架“英俊战士”从一百五十米高度俯冲扫射，接着又是三十架B17轰炸机一阵猛炸，最后是十二架B25轰炸机的致命攻击。B25以疏开队形，十余米高度的超低空，一面用机枪扫射，一面采取“跳弹攻击”。所谓“跳弹攻击”就是将炸弹像鱼雷那样投下，使炸弹在水面上跳跃着如同打水漂一样冲向目标，撞击目标的船舷。日军对此战术毫无防范，空中掩护的四十余架战斗机因美军通常都是在六千米高度进行水平轰炸，所以都集中在中高空，对于美军超低空攻击根本来不及反应。而日军船只还以为遭到美军的鱼雷攻击，进行了紧急规避机动，但为时已晚。美机投下的三十七枚炸弹有十七枚命中，七艘运输船无一幸免，全被击沉。“白雪”号驱逐舰弹药舱中弹，引发大爆炸，舰尾被整个炸飞，没挨过一小时就沉入大海。“荒潮”和“时津风”号驱逐舰都被跳弹击中，丧失了机动能力。
此次空袭过后，日军驱逐舰开始打捞落水人员，不久即接到大批美机正在飞来的警报，便立即停止打捞，迅速向长岛以北行驶，驶离美机的作战半径，总算逃过一劫。
下午，因天气恶化，出击的美机只有部分飞机发现并对日军船队实施了猛烈攻击。“荒潮”号再度中弹，舵机失灵，与已受重伤的“野岛”号相撞，更是雪上加霜，在海面上一直漂泊到4日早晨，美军B17轰炸机投下的炸弹正中烟囱，一声巨响之后舰体被炸为两段，终于沉没。“朝潮”号赶来救助“荒潮”号，也遭攻击，先被B17轰炸机投下的炸弹击中，失去机动能力，后又遭八架B25的集中攻击，连中四弹后沉没。“时津风”号上午受伤后，乘坐该舰的第十八军军长安达中将和舰员转至“雪风”号，军舰在海面上奄奄待毙，日军为不使该舰落入美军手中，于3月4日派出九架轰炸机和十九架战斗机前来轰炸，此时日军飞行员的技术根本无法与战争初期相比，竟无一弹命中失去机动力又无对空火力的“时津风”号，最终还是在4日下午由美军飞机将其送入海底。
3日黄昏，从卡维恩赶来的日军“初雪”号驱逐舰在长岛附近海域与船队残存的四艘驱逐舰会合，并为四艘驱逐舰补充了燃油，然后五艘驱逐舰兵分两路，四艘驱逐舰救起的所有的陆军官兵全部集中到“初雪”和“浦波”号驱逐舰上，由这二艘驱逐舰送回拉包尔。另三艘驱逐舰则乘夜暗返回战场，继续救助落水官兵。由于当晚风浪较大，夜间能见度又低，三舰只救起了少数人员，于5日中午回到拉包尔。此后日军还出动潜艇前去搭救落水人员，但效果甚微。
而美军对日军落水官兵也很重视，为了不使其上岸为害，不仅出动水上飞机进行搜索，还派出鱼雷艇部队，寻找消灭乘坐救生艇的官兵。
此次海空战史称“俾斯麦海海战”，日军有八艘运输船和四艘驱逐舰被击沉，运送的六千九百多名陆军和四百多名海军中，有三千七百多人丧生，二千七百多人返回拉包尔，只有近九百多人在目的地登岸，而所有运送的火炮、车辆和军需物资全部损失，美军只损失了四架飞机。
拍成电影《紧急下潜》的事实就取材于这场海战中表现卓越的“黑鲈”号的经历。2月7日晚，“黑鲈”号潜艇在俾斯麦岛附近海域与日军排水量九百多吨的运输船“早崎”号遭遇，由于夜色太暗，双方彼此发现时距离只有约一千九百多米，“早崎”号开足马力猛撞过来，并用船上的机枪猛烈扫射潜艇舰桥，“黑鲈”号舰桥多处中弹，舰桥上的人员死伤多人，眼看形势危急，已经身负重伤的艇长吉尔莫中校置个人生死于度外，没等自己回舱就果断下令：“Take her down！”（下潜！）“黑鲈”号迅速下潜安全脱险，吉尔莫中校则英勇献身，潜艇返航后，美国海军追授吉尔莫最高荣誉——国会荣誉勋章。Take her down！这一口令也就成为美军潜艇紧急下潜的正式命令沿用至今。
点评
俾斯麦海海战的胜利，不仅击沉了日军多艘运输船和驱逐舰，更使新几内亚岛的日军陷入了孤立无援的困境，彻底打破了日军的大规模增援计划，制约了日军在新几内亚岛之后的作战。
核袭日本
1945年5月8日，德国投降后，日本依然在太平洋战场上负隅顽抗，日本大本营正在积极准备“本土决战”。7月16日，美国第一颗原子弹爆炸成功。考虑到美军登陆日本将付出巨大的代价，美国决定使用原子弹轰炸日本具有军事和非军事双重性的目标。核突袭的具体目标拟定为广岛、长崎和小仓。美国陆军航空兵的核突击部队——第五○九混合大队，被派往太平洋的提尼安岛执行这次非同寻常的任务。
1945年7月25日，美国当局下达了作战指令：8月3日以后，只要气象条件允许目视轰炸，第五○九大队即可开始对日本投掷第一颗原子弹。
8月2日，第二十航空队司令特文宁中将下达作战指令，命令七架B-29型轰炸机组成突击队，执行“13号特别轰炸任务”，对日本实施首次原子弹突袭。其中一架为载有原子弹的轰炸机，由大队长蒂贝茨上校亲自驾驶；其他两架分别装有精密测量仪和高级照相机；三架担任直接气象侦察任务；还有一架B-29作为原子弹载机的备份机，在硫磺岛机场待命。
8月6日凌晨，三架气象侦察机提前一小时从提尼安基地升空，分别飞抵广岛、小仓、长崎上空。蒂贝茨上校驾驶“埃诺拉·盖伊”号，于当地时间2点45分起飞，其他两架装有仪器的飞机尾随其后。“埃诺拉·盖伊”号安全升空后，随机核武器专家帕森海军上校从座舱爬进弹舱，给外号“小男孩”的核弹安装“枪法”引爆装置，使它进入了战斗状态。飞机以每小时三百公里的巡航速度，在无战斗机护航和严格无线电静默的情况下，于5点45分飞抵硫磺岛上空，组成三角形编队，向西北方向继续飞行。两个多小时后，它们爬升至一万米高空，以每小时五百多公里的航速，神不知鬼不觉地向日本飞去。
上午7点9分，广岛地区日军第二军总司令部发出警报，美军侦察机迅速离去，7点半解除警报。广岛市内车来人往，络绎不绝。就在这人们感到太平无事的时刻，蒂贝茨上校接到前方气象侦察机发回的电讯，广岛上空的云量为“二”，“目标清楚”，完全适于目视轰炸预订的主要目标。他当机立断，实施原计划第一方案：轰炸广岛。
蒂贝茨驾机于8点12分飞抵离目标约二十四公里预定投弹识别点，未遇炮火袭击，也没有敌机起飞拦截。他们俯瞰广岛，只见工厂上空青烟袅袅，水面上船舶蠕动。就在这瞬间，他们找到了预定瞄准点——广岛市中心的“T”字形大桥。
“注意，戴上防护镜，各就各位，做好最后准备。”蒂贝茨提醒他的同伴。8点15分，他们抵达目标瞄准点上空。观测机上的测量操作手做好了测量准备，原子弹的投弹手向各机发出了三十秒投弹准备信号，并打开了弹舱门。信号一结束，“小男孩”跳出弹舱。蒂贝茨和他的同伴们做完一切后，赶紧调转机头，加速撤离现场。
“小男孩”像一个幽灵，徐徐下降。五十三秒后，它突然凶相毕露，一声惊天动地的巨响，广岛上空出现了一个五光十色、光芒四射的火球，随之巨大的蘑菇烟云冲天而起，整个广岛城被吞没了。
几分钟后，“埃诺拉·盖伊”号从离原子弹爆炸二十四公里处，悄悄返航。侦察员拍完了几个惊心动魄的镜头——世界军事史上第一次核战争的照片后，也返航了。归途中，核武器专家帕森海军上校向正在提尼安基地的“曼哈顿工程”副指挥官法雷尔准将发了一份密电：“目视一清二楚，突袭圆满成功，投弹后机上情况正常，现正在向基地返航。”
次日凌晨，即原子弹突袭十六小时后，杜鲁门总统发表声明，警告日本政府：“这是原子弹。”并敦促日本政府无条件投降，否则将遭到“来自空中的毁灭”，但日本政府仍无意投降。
为此，美国当局决定8月9日对日本实施第二次原子弹袭击，目标选定为长崎。此次任务由五架B-29轰炸机组成的突击队执行，密码代号为“16号特别轰炸任务”。
第二颗原子弹外号叫“胖子”，采用复杂的“内爆法”引爆系统，由气压、定时、雷达和冲击四个不同引信组成。这种引爆系统不能在空中安装，必须在执行任务之前，在地面的一个特殊的绝密车间里，由几个专家合作组装。这就意味着，斯韦尼少校的“博克斯卡”号飞机必须载着安装好引爆系统的“活钚弹”上天，万一起飞时发生重大事故，提尼安岛就会变成美国的“广岛”而被从地球上抹掉。
为确保万无一失，美军当局决定举行一次“胖子”模拟弹空投演习。8月8日9点左右，斯韦尼少校驾驶“博克斯卡”号带着一颗水泥重配弹“南瓜”，从提尼安岛外海的二千四百多米空中爬升到一万米高空。机上的投弹手模拟次日投掷“胖子”的程序，把“南瓜”从弹舱里弹了出去。“南瓜”按预定弹道落至六百多米高度，引信爆炸了。一个小时后，专家们一致评定，演习成功。美国当局决定按原计划行动。
8月9日，当地时间2点56分，斯韦尼少校驾机载着完全处于战备状态的“胖子”，从提尼安基地起飞，侦察机尾随其后。10点50分，他们飞临长崎上空，发现在1800～2400米高度，云量为“八”，只能进行雷达轰炸。几分钟后，他们从西北方向进入投弹识别点。三十秒钟的投弹信号响了，弹舱门“咯嗒”一声打开。就在二十秒钟时，投弹手目光穿过云层裂隙，看到下面不是第一个轰炸目标——三菱重工业公司长崎造船厂，而是第二个轰炸目标——三菱重工业公司长崎兵器制造厂，便立即改用目视轰炸，于当地时间10点58分将“胖子”投出了舱外。弹舱门“咯嗒”一声锁上了，斯韦尼立即驾机飞离现场。“胖子”跳出弹舱后，穿云直下，于当地时间11点01分在离地五百米空中爆炸了，顿时形成了一个闪烁的火球。
在长崎投掷的原子弹爆炸后形成的蘑菇状云团，爆炸产生的气流、烟尘直冲云天，高达十二英里多。
机上所有人员都看到了这个形如“胆囊”的火球悬在长崎上空，从“胆心”向上喷出沸腾的“胆汁”，形成一条巨大的彩虹。几分钟后，机上人员从二十公里外看到一个擎天蘑菇烟云，吞没了整个长崎城。斯韦尼下令赶紧拍下这罕见的场景。
当长崎蘑菇烟云以惊人的速度从7000米升到14000米高空时，斯韦尼上校向提尼安基地发出报告：“袭击长崎，效果良好。”返航途中，由于与提尼安基地失去通讯联系，加之飞机燃料不足，斯韦尼驾机在冲绳美军机场紧急着陆。
美国原子弹突袭广岛和长崎造成了巨大的毁伤。广岛市区百分之八十的建筑化为灰烬，六万四千余人丧生，七万二千余人受伤，伤亡总人数占全市总人口的百分之五十三。长崎市百分之六十的建筑物被摧毁，伤亡八万六千多人，占全市总人口的百分之三十七。
1945年8月15日，在长崎遭受原子弹轰炸的第六天，日本终于宣布无条件投降，第二次世界大战至此降下帷幕。
点评
没有人会忘记“二战”时期美国向日本的广岛和长崎投掷的那两颗原子弹，也没有人会忘记它所带来的灾难性后果。由此开始，世人认识到了原子弹这种战争终极武器的巨大威力，拉开了各国核武器研究的序幕。