在大约3000英里以东的太平洋上，美国海军也在向日本本土快速推进。1944年3月30日到31日，美国海军中将米切尔派出航母攻击帕劳群岛上的几个日军机场，给日方造成重创，美军仅仅折损了25架飞机。4月22日，美军在新几内亚的霍兰迪亚登陆成功，这一次，米切尔再次为登陆部队提供空中掩护，并且袭击了日军几个机场。登陆行动具体由金凯德指挥的第7舰队负责掩护，拥有8艘护航航空母舰和5艘巡洋舰，将美军第24和41步兵师成功输送上岸。
一周后，这些美军航母又袭击了特鲁克群岛，以26架飞机的代价，击毁日军飞机90架。后续登陆行动在5月17日发起，地点是瓦克德，这是新几内亚北边一个小岛。驻岛日军抵抗很弱，美军占领该岛后建起一个机场。10天后，美军第41步兵师又攻击了新几内亚湾西海岸稍远的一个岛屿——比亚克岛，这次遇到了比较顽强的抵抗，因而用了1个月才攻克该岛。在此期间，并非所有的战斗都在空中进行。1944年5月19日至31日，美国海军“英格兰”号驱逐舰仅用12天就击沉了6艘日军潜艇，创下迄今为止单艘驱逐舰作战的最佳纪录。
6月11日至17日，米切尔为了备战马里亚纳群岛，把麾下的第58特混舰队分成4个大队，旨在摧毁日军的岸基飞机。日军也曾计划组织反击，但最终惨遭失败。其中，6月15日至16日，美军派出2个航母战斗群袭击小笠原群岛，旨在挫败日本增援马里亚纳群岛的企图。日军虽然在空中组织了猛烈反扑，仍被美军第58特混舰队击落了300架飞机，美军损失飞机22架。
6月15日，在海军中将泰纳指挥的第52特混舰队的支援下，美国海军陆战队中将H.M.史密斯指挥部队在马里亚纳群岛南端塞班岛登陆，具体登陆的是第2和第4海军陆战师，第27步兵师担任预备队。美军登陆部队由550艘舰船组成，8艘搭载170架飞机的护航航空母舰负责掩护，另有4艘护航航空母舰担任预备队。
与此同时，美国海军战列舰“田纳西”号、“加利福尼亚”号、“马里兰”号、“科罗拉多”号、“宾夕法尼亚”号和“爱达荷”号等也参加作战，为其护航的是11艘巡洋舰和50艘驱逐舰。美军曾认为日军在水下部署有阻挠登陆的障碍物，因此派出潜水员下水探摸，但没有任何发现。
然而，驻守塞班岛的是22700人的日本陆军和 6700名海军人员，这些军人具有顽强的抵抗力，因为他们确信日本帝国海军必将前来救援，而最终的结果的确如此。这样一来，最终导致了6月19日到20日发生在太平洋战争期间的一场著名海战——菲律宾海海战，也即美国人所熟知的“马里亚纳射火鸡大赛”。
交战双方是美国海军上将雷蒙德·斯普鲁恩斯指挥的第5舰队和日本海军中将小泽治三郎指挥的日本联合舰队。在斯普鲁恩斯的麾下，有着米切尔指挥的第58特混舰队的890架飞机，配备航空母舰“大黄蜂”号、“约克城”号、“邦克山”号、“企业”号、“黄蜂”号、“列克星敦”号、“埃塞克斯”号以及轻型航空母舰“卡伯特”号、“考彭斯”号、“贝洛伍德”号、“兰利”号、“巴塔安”号、“蒙特瑞”号和“普林斯顿”号，担任支援的有战列舰“爱荷华”号、“新泽西”号、“华盛顿”号、“北卡罗来纳”号、“南达科他”号和“印第安纳”号，此外还有8艘重巡洋舰、3艘轻巡洋舰以及67艘驱逐舰。
事实上，战争发展到这一阶段，日军整体实力已经无法与美军相匹敌，尽管小泽治三郎麾下的航母实力远超日军偷袭珍珠港时的力量。这次日军出动的航母有“大凤”号、“翔鹤”号、“瑞鹤”号、“隼鹰”号和“飞鹰”号以及轻型航母“瑞凤”号、“千岁”号、“千代田”号等，但所有舰载机仅有430架，担任护航的战列舰有“大和”号、“武藏”号 、“榛名”号、“金刚”号和“长门”号，另有11艘重巡洋舰、2艘轻巡洋舰和28艘驱逐舰。
1944年4月，在中太平洋海域作战的日本海军飞行员已不足100人，这一点也许最能说明日本帝国海军江河日下的处境。造成这一点，不仅仅在于美军战斗机对其的杀伤，还有一个原因就是疾病，尤其以疟疾为甚。当500名新飞行员和500名无线电操作员从培训学校毕业时，他们接受的培训仍然很不完善，而且缺乏作战经验。
这批新兵被派到小泽治三郎中将麾下继续接受培训，不过，小泽治三郎手上的机场和航母数量这时候也越来越少。他的航空母舰驻扎在苏禄群岛中的塔维塔维岛上，但很少出海，因为害怕受到美军潜艇的袭击。
3月7日，随着新航母“大凤”号的完工，日军还有9艘航母，不过，“翔鹤”号和“瑞鹤”号均遭重创，亟需整修。就发挥的作战能力而言，这些航空母舰充其量算得上是轻型航母，有些甚至就是护航航空母舰。
不过，驻马里亚纳群岛的日本部队坚信帝国海军将会增援他们，他们这种想法是正确的，因为日军正计划使用航母和岸基飞机发起一次强力反击。在正式交战之前，小泽治三郎把他的舰队调至菲律宾群岛东部，准备救助塞班岛。当时美军则驻扎在马里亚纳群岛西侧，掩护在那里登陆的舰队。
根据小泽的计划，将美军第5舰队引诱到日本海军航母和驻马里亚纳群岛日本陆军飞行队基地之间，进而对美军发起两面夹击。小泽做了精心的打算，首先起飞舰载机袭击美军，然后在关岛和罗塔岛降落进行燃料补给，并重新装填弹药，然后在返回航母的途中，对美军发起第二波攻击——事实上，这种作战方案就是欧洲空战期间著名的“穿梭轰炸”的短程版。
小泽把手下的航母舰队分为两队，A队由自己领导，旗下有“大凤”号、“翔鹤”号和“瑞鹤”号航母，共有207架飞机；B队由栗田带领，旗下有“隼鹰”号、“飞鹰”号和“瑞凤”号航母，舰上有135架飞机，并有“千岁”号、“千代田”号、“瑞凤”号航母和88架飞机做先锋部队。
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