4月19日，二十四軍三個師從那霸以北約6.5公里處發動大規模進攻，五時四十分，海軍的6艘戰列艦、6艘巡洋艦和8艘驅逐艦先對日軍陣地進行猛烈炮擊；六時，陸軍27個炮兵營對日軍陣地進行了長達四十分鐘的炮擊，共發射了1.9萬發炮彈；接著海軍和陸戰隊的650架飛機也對日軍陣地實施了航空火力準備，投下大量的炸彈和凝固汽油彈。..在這樣猛烈持續的火力打擊後，二十四軍發起了進攻，但日軍利用坑道躲避海南部隊的轟擊，當海南部隊炮火開始延伸地面部隊展開攻擊時，才進入陣地迎戰，因此海南部隊的攻勢一次次被瓦解。日軍充分顯示了其
頑強的戰鬥意志，每一個山頭，每一個碉堡，每一個坑道，甚至每一塊岩石，海南部隊都必須經過多次血戰，才能奪取下來，激烈的戰鬥整整進行了五天，海南部隊的進展總共也不過數米！一切就像是硫黃島戰鬥的重現，只是日軍的兵力和要爭奪的面積更多而已。性格暴躁的特納對陸軍的緩慢進展大為不滿，甚至公然指責第十集團軍司令巴克納的指揮和戰術，引起了陸、海軍軍種之間的爭執。
4月6日，海南海軍陸戰隊隊司令範薛嶽上將到達關島，準備視察在沖繩島作戰的海軍陸戰隊，但葉婷認為目前沖繩島上陸軍進展緩慢，為避免引發不必要的陸海軍之間的矛盾，暫時不宜前去。因此建議他先視察關島和硫黃島的部隊。
當範薛嶽在硫黃島的視察結束後，葉婷卻邀請他一起去視察沖繩島，因為南線的陸軍部隊幾天來毫無進展，局勢不容樂觀，葉婷覺得有必要進行干預。4月22日，葉婷和範薛嶽搭乘c—47運輸機在12架戰鬥機護衛下飛往沖繩島，次日，葉婷、範薛嶽和劉大媛在沖繩島海南部隊已佔領地區視察，並與陸軍指揮官討論目前戰局，葉婷有些懷疑陸軍採取按部就班的戰術緩慢推進只是為了減少其傷亡，而根本不顧海軍在沖繩海域支援編隊的安危。因此他要求陸軍加快推進速度，以便使支援編隊從令人生畏的日軍自殺特攻中儘早脫身，但第十集團軍司令巴克納表示這是一次地面作戰，言下之意是沖繩島上的戰鬥是陸軍的事，不需要海軍插手。葉婷立即冷冷回敬：“是的，這是一次地面作戰，但我每天損失一艘半軍艦，所以如果五天裡不能取得突破，我將抽調別的部隊來。”在海軍的強烈要求下，巴克納決定將陸戰一師和陸戰六師調到南線加強正面進攻，而不是範薛嶽在日軍側後實施登陸的方案，他的這一意見得到了葉婷的同意。
海南部隊推進至日軍主要防線約4500米前，雙方陷入僵持，巴克納乘機調整部署，將北部的陸戰一師和陸戰六師調到南線，而將南線的第二十七師調到北半島，接替兩個陸戰師的防務；攻佔伊江島的第七十七師接替九十六師，投入南線；九十六師則休整十天，再替換第七師休整。海南部隊完成調整後，以四個師展開攻擊，採取兩翼包抄戰術，迂迴夾擊日軍主要防線，以加快作戰程序。
4月24日，海南部隊終於取得了進展，克服了日軍的頑強抵抗，突破了牧港防線。
5月4日，牛島見海南部隊步步進*，為爭取主動，一反其一直以來所堅持的堅守防禦方針，發動了孤注一擲的總反攻，以部分兵力由駁船運送在海南部隊戰線後方海岸實施登陸，配合主力從正面發動的攻擊，但由於得不到海空軍的有力支援，登陸部隊在航進途中被海南部隊發現，隨即遭到驅逐艦和地面炮火的轟擊，還未上岸就被消滅了，正面主攻部隊一離開堅固隱蔽的防禦工事，立即遭到海南部隊優勢炮火的集中轟擊，不到二十四小時反攻就被粉碎了。牛島這次反擊得不償失，損失了大量人員，消耗了大量的彈藥，尤其是消耗的彈藥難以補充，使日軍的彈藥儲備接近枯竭，牛島不得不下令節省彈藥，每門炮平均每天只有十發炮彈，嚴重影響了日後的作戰。如果牛島不實施這次反擊，那麼反擊中損失的人員、彈藥可以在堅守防禦中堅持更多時間，給予海南部隊更大的殺傷。
5月8日，納粹德國宣佈戰敗投降，沖繩海面的每一艘海南部隊軍艦向日軍陣地發射三發炮彈，以示祝賀。
海南部隊投入了新型的噴火坦克和重型坦克，冒著日軍的槍林彈雨，碾壓日軍的戰壕，衝入日軍的陣地，噴火坦克將凝固汽油射入日軍隱藏的山洞和坑道，日軍終於支撐不住，其防線逐漸被突破，但牛島隨即在夜色和煙霧掩護下，悄然組織部隊有序地撤往下一個防線，因此戰鬥發展成這樣一種模式：日軍先是憑險死守，接著海南部隊在猛烈火力支援下取得突破，日軍後撤到下一道防線再死守，如此週而復始，日軍防區逐漸縮小。
由於海南部隊佔領了沖繩島上的嘉手納和讀谷兩處機場後，迅速進駐了大量戰鬥機部隊，並以該兩處機場為基地頻繁出擊，對日軍的神風特攻作戰威脅很大，日軍曾多次試圖組織反擊奪回機場，但或是因為情況變化中途取消，或是因為實力不濟反擊未果，最終日軍決定實施空降突擊，機降一支敢死空降分隊，破壞機場設施，摧毀機場上停放的飛機，然後利用空降突擊的戰果，發動一次航空兵的大規模攻擊。這次作戰由聯合艦隊司令豐田指揮，從陸軍傘兵第一旅抽調了120名精銳官兵組成空降分隊，由奧山少佐任分隊長，代號為“義烈空降隊”，由12架九七式轟炸機運送，作戰代號“義號作戰”。5月19日，奧山和各小隊隊長以及飛行隊長討論了作戰方案，決定奧山指揮三個小隊搭乘八架飛機攻擊讀谷機場，渡邊大尉則率領兩個小隊搭乘四架飛機攻擊嘉手納機場，定於5月23日發起攻擊。由於天氣原因，推遲到5月24日。當天十八時四十分，運載“義烈空降隊”的十二架飛機陸續起飛，途中有四架飛機因故障返航或迫降，另有四架飛機在接近沖繩島時被海南部隊擊落，機上所載人員全部喪生，只有四架於二十二時抵達目的地，日機以機腹著陸方式在機場上降落，突擊隊員不等飛機完全停穩，就從機艙中跳下，向機場上停放的飛機投擲手榴彈和燃燒彈，頓時兩處機場都燃起沖天大火，海南部隊守備部隊這才反應過來，急忙開火還擊，經過短暫交戰，在兩處機場上降落的突擊隊員連同機組人員共56人，全被消滅，海南部隊亡2人，傷18人，有七架飛機被擊毀，二十六架飛機被擊傷，還有七萬餘加侖的航空汽油被燒燬，損失巨大。嘉手納機場的大火到26日二十時才被撲滅，讀谷機場上的大火更是燃燒了三天三夜，直到27日早上才被撲滅，這兩機場也就因此癱瘓了近三天三夜，可惜26日和27日，天氣不佳，日軍無法利用空降分隊創造的有利戰機發動航空兵攻擊，但日軍在如此不利的戰局下，特別是基本喪失制空權的情況下敢於實施這樣一次敢死空降突擊，完全出敵 ...
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