塞班島一年四季都是夏天，終年遍地鮮花，是南海的樂園，是最優美的旅遊、療養勝地。它的面積為120平方千米，距東京2000多千米，笠原群島700多千米，是第一次世界大戰後日本委任統治地的政治中樞。塞班島的戰略位置十分重要，佔領了它就等於攻破日本的防衛大門。如果從島上機場出發，美國的超級空中堡壘飛機便可以直接轟炸日本本土。
在塞班島上擔負防守任務的是司令官小煙英良率領的第31軍。而小煙英良當時出差，不在島上，由第43師團長齋藤義次中將指揮。中部太平洋方面艦隊司令長官南雲忠一海軍中將和第6艦隊司令長官高木武雄中將也在島上參加指揮。
日本陸海軍首腦在連續慘敗之餘，已經亂了手腳，意見出現分歧，一會兒把右邊的兵力往左調，一會兒又把左邊的兵力往右調。再加上戰線拉得太長，陸軍和海軍的實力都在銳減。而且在塞班島這樣重要的戰略要地，防衛兵力甚少，野戰陣地構築得也不完整。
塞班島上日本守軍計有陸軍27500人，海軍1萬人，兵力不足。為了拼死掙扎，島上的日本衝繩縣人、朝鮮人共2.1萬餘人及島上原住民4000人，也全部被徵集來參加戰鬥日本陸軍第43師團是在1943年7月新組成的，原駐防在名古屋附近。5月9日，主力由名古屋港秘密出發，5月19日到達塞班島。第二次輸送一個聯隊共4000名，途中運輸船被擊沉，只有約1000名士兵在海上漂浮中遇救，6月9日才到達塞班島。這個師團能夠擔當防衛的只剩下1.3萬了。
由於塞班島海岸邊都是珊瑚礁，土質疏鬆，很不牢固。再加上時間倉促，建築材料不足，糧食和彈藥的準備都不充分，防衛能力十分單薄。在第43師團後續部隊到達塞班島的第4天，6月11日午後，美艦載機200架猛烈轟炸塞班島，140架轟炸提尼安島，140架轟炸關島。
第二天早晨，480架美機鋪天蓋地飛臨塞班島上空，炸彈密如雨下，把塞班島的中心城鎮加拉潘大部分夷為灰燼。
6月13日，又有120架次飛機轟炸港灣、飛機場，並把新構築的陣地變成彈坑，塞班島周圍已被美軍的戰艦完全包圍。緊隨飛機轟炸以後，美軍艦炮開始轟擊的目標是海岸炮臺、高射炮陣地、物資儲存處、防禦陣地等，連續炮擊三晝夜，對島上的破壞程度是太平洋戰爭中過去所未曾有過的。塞班島上的椰子林全部燒光露出地面的陣地全被炸平，日軍司令部和各部隊之間的通訊線路全被切斷，指揮機陷於癱瘓
從6月15日黎明，美軍艦炮猛烈射擊兩小時後，大編隊飛機向登陸預定海岸的第二線陣地進行地毯式轟炸，從海上的航空母艦上起飛的「復仇者式」飛機進行最後一輪轟炸。當天傍晚，美軍冒著持續不斷的日軍炮火，已有兩萬多海軍陸戰美軍戰機飛越塞班島上空，以掩護兩棲作戰部隊登陸隊連同重武器登陸成功
美海軍斯普魯恩斯將軍為總指揮官，荷蘭德·史密斯海軍中將指揮登陸部隊共約萬兵力，準備一舉攻佔塞班島
16日，精銳的後續部隊繼續登陸，不斷擴大佔領地域。此次登陸戰，2萬名美軍共死傷約2500餘人。防守部隊由齋藤義次師團長指揮瘋狂反撲，都被美軍強大炮火和坦克的火力壓垮，迫使日軍主力部隊節節後退。到17日傍晚，日軍防守部隊已傷亡一半以上，第一線主力部隊已基本被消滅，剩餘日軍只好撤退到山地的地下陣地中去
塞班島中部有一座塔波喬山，地形非常複雜。日軍在山內修築洞窟陣地，構築四通八達的要塞，給進攻的美軍造成很大困難。美步兵第27師的兩個團遇到日軍頑強抵抗，連續三天不能前進一步。6月23日以後，美軍加強攻勢，在連續的炮擊掩護下，美軍發起立體進攻，日軍潛伏在洞窟內頑強抵抗，戰鬥非常激烈。26日傍晚，美軍佔領塔波喬山，繼續北進，30日佔領塞班島上最大的水源地，7月3日佔領加拉潘市區，26日，美裝甲部隊突破日軍嚴密防線，佔領塔波喬山山頂。部分殘餘日軍仍躲在山北麓進行頑抗
美軍三個師由南向北穩步推進，日軍的抵抗越來越頑強，決心死守。美軍的傷亡也很大。美總指揮官特納少將對進攻速度太慢很不滿意，決定親臨陣前指揮，戰況十分激烈
7月7日傍晚，日軍已只剩下300多人，其中還包括傷病員在內。到這時，日軍向美軍陣地發起自殺性的總攻擊，守軍指揮官齋藤義次中將自殺。偷襲珍珠港的聯合艦隊司令官南雲忠一中將也面往前衝，直至死亡在島上用手槍自殺
據戰後統計，塞班島上日本陸海軍共有約44000名，戰死41000多名。兩萬多非戰鬥員中，有日本人、朝鮮人，有些被強迫自殺，有些被日軍處死，共死亡800000人。這次戰役中，美軍也付出了很大代價，戰死2053人，受傷及失蹤約13000人
美軍在拿下塞班島和打垮了日本艦隊的空軍之後，便取得了馬裡亞納地區的制空權