1944年6月15日，47架美国B-29型超级空中堡垒轰炸机从中国成都起飞，前往日本九州岛轰炸亚洲最大的钢铁企业八旗钢铁厂。但是，由于飞行距离太远，需要减少载弹量来运载燃油，轰炸日本并没有造成太大的破坏。然而，47架美国B-29轰炸机首次集群轰炸日本九州岛，拉开了二战后期美国对日本实施战略轰炸的序幕。
早在1941年12月日本袭击珍珠港事件发生后，美国就派出16架B-25轰炸机袭击东京、横滨、名古屋、神户等地的油库、工厂和军事设施，但据说这些空袭规模较小，属于象征性的报复轰炸。主要原B-29超级空中堡垒轰炸机处于研发试制阶段，美军尚未占领马里亚纳群岛、硫磺岛等军事基地。如果轰炸机从中国机场起飞，供应过远也会有问题，所以当时美军对日本发动了极其有限的空袭。
1944年10月，美国海军上将尼米兹以跳岛战术占领马里亚纳群岛后，美国第73轰炸机联队进驻马里亚纳群岛塞班岛。美国第20航空军被分配到第21轰炸司令部，并开始计划使用当时最先进的B-29超级空中堡垒轰炸机对日本州岛进行大规模战略轰炸。
据史料记载，美国B-29超级空中堡垒轰炸机是为波音公司开发设计的四引擎重型螺旋桨轰炸机，飞行速度为563公里 /小时，飞行高度超过1万米，续航里程6430公里，空中攻击距离2400公里，可携带9000公斤重磅炸弹。据说二战期间，轴心国的战斗机和轰炸机很少达到这个高度，即使达到了也赶不上B-29型轰炸机的速度。当美国制造的B-29超级空中堡垒式轰炸机投入使用时，美军就有能力对日本本土进行实质性的战略轰炸。
1944年11月24日，美军派出88架B-29型超级空中堡垒轰炸机对日本首都东京进行空袭，计划白天进行精确轰炸。据美军参战人员回忆，当时飞往日本首都东京的B-29型轰炸机在1万米高空投弹。结果，只有约30架飞机找到了轰炸目标，约10%命中预定目标，只有一家日本飞机制造商受轻伤。
经过多次反复研究，美军在欧洲常用的日间精确轰炸战术受到日本特殊天气因素的阻碍， 最终决定利用夜间1500至2000米的高度轰炸日本各大城市的地毯式燃烧弹。根据美国参与者的回忆录，美国军方这样做的主要原因是日本的工业与德国完全不同。当时，日本主要通过分散在居民区的小车间生产零部件和预制件，然后送到大型工厂进行集中组装。日间高空精确轰炸根本无法摧毁那些星罗棋布的小作坊，也无法有效打击日本军事工业。
1945年1月，柯蒂斯·李梅(Curtis LeMay)少将被任命为美国第21轰炸机部队司令。2月19日，美国第20航空军总部发布新命令，优先考虑“试验性”燃烧弹空袭。因此，1945年2月23日至24日，美军首次对东京发动大规模燃烧弹袭击。当晚，174架B-29轰炸机在东京抛下大量凝固汽油弹，彻底烧毁了东京约2.56平方公里的地方。此举的成功加强了柯蒂斯·李梅在夜间继续大规模攻击日本的决心。
据相关史料记载，柯蒂斯·李梅少将决定在下一次夜间轰炸任务中，拆除B-29轰炸机上的所有炮塔和弹药，同时坚决继续实施夜间大规模火击日本的决心，减少 B-29 机身重量，便于携带更多的燃烧弹，从而彻底破坏分散在居民区的武器弹药生产部件和预制部件的小作坊，为了彻底摧毁日本军事工业。
1945年3月9日至10日，美军从马利亚纳群岛派出334架B-29型轰炸机，再次用凝固汽油弹轰炸东京2小时。每架飞机携带6-8吨燃烧弹，燃烧面积可达7000平方米。
根据当年美军参战人员的回忆录，当天24时15分，两架导航机飞往日本东京，在预定目标区下镇地区投下照明弹，然后投下燃烧弹，指示随后飞行的B-29轰炸机的目标。随后，大量轰炸机以单机间隔依次投掷燃烧弹，火势在预定目标迅速蔓延。当晚日本东京发生火灾旋风，共有334架B-29型轰炸机投下2000多吨燃烧弹。产生的高温足以燃烧该地区的所有可燃物，直接造成近4万人死亡。近41平方公里的地方被烧毁，约四分之一的东京被夷为平地，其中18%是工业区，63%是商业区，其余是住宅区。计划中的22个工业目标全部被摧毁，26.7万多栋建筑被烧毁，数百万人无家可归，8万多人被烧死，10万人被烧伤或窒息。
战略轰炸可以说是人类历史上最具破坏性的非核武器空袭，比第二次世界大战中的任何军事行动都造成更多的伤亡，其破坏性可以与后来的原子弹爆炸相比。据说，日本当局花了25天时间清理燃烧的尸体。
在美国B-29轰炸机集群攻击东京不到30小时后，317架B-29轰炸机夜间袭击了著名的古屋，使该市的飞机制造商变成了火焰。3月13日，日本第二大城市大阪也遭到300架B-29集中轰炸，投下1700吨燃烧弹，3小时内焚毁约20.7平方公里的城市建筑。3月16日，美国军方轰炸了神户，摧毁了其造船中心。
随后的4月、5月和6月，美国飞机对日本的主要、中小城市进行了大规模空袭。4月13日，日本的一些宫殿和宫殿被烧毁，明治的宫殿被烧毁。7月4日，美国军方宣布，日本已被炸弹轰炸10万吨。
柯蒂斯·李梅派将军还派飞机向日本各地发出警告传单，通知下一个轰炸目标，让日本人更加恐慌和恐惧。仅东京就有数百万人逃离农村，工厂工人的出勤率不到以前的一半。对东京和其他城市的轰炸使日本战时经济迅速瘫痪。
据统计，1944年11月至1945年8月，美国空军对日本98个城市实施战略轰炸，共派出B129架轰炸机3.3万架次，投弹16万吨，炸死23万人，炸伤35万人，日本24%的房屋变成废墟，摧毁1600架飞机，击沉1650艘船舶。东京是常规炸弹破坏最严重的城市，也是世界上常规轰炸死亡最多的城市。仅在1945年的三次轰炸中，就有14万人死亡，全市50%以上的房屋被烧毁，使L00多万人无家可归。
二战后期，美国对日本的战略轰炸也引发了国际舆论对使用燃烧弹等武器的道德讨论。柯蒂斯·李梅将军计划对日本进行战略轰炸，后来也指出，如果美国战败，他肯定会被控犯下战争罪，但他也认为轰炸确实提前结束了战争，从那时起减少了人员伤亡。据日本官员介绍，日本官员表示， 美国燃烧弹空袭严重损害了日本军事工业的生产。日本前首相近卫文也认为，东京大轰炸使日本开始考虑停战。
揭示二战中最具破坏性的战略轰炸全过程