在大約3000英裡以東的太平洋上，美國海軍也在向日本本土快速推進。1944年3月30日到31日，美國海軍中將米切爾派出航母攻擊帛琉群島上的幾個日軍機場，給日方造成重創，美軍僅僅折損了25架飛機。4月22日，美軍在紐幾內亞的霍蘭迪亞登陸成功，這一次，米切爾再次為登陸部隊提供空中掩護，並且襲擊了日軍幾個機場。登陸行動具體由金凱德指揮的第7艦隊負責掩護，擁有8艘護航航空母艦和5艘巡洋艦，將美軍第24和41步兵師成功輸送上岸。
一周後，這些美軍航母又襲擊了特魯克群島，以26架飛機的代價，擊毀日軍飛機90架。後續登陸行動在5月17日發起，地點是瓦克德，這是紐幾內亞北邊一個小島。駐島日軍抵抗很弱，美軍佔領該島後建起一個機場。10天後，美軍第41步兵師又攻擊了紐幾內亞灣西海岸稍遠的一個島嶼——比亞克島，這次遇到了比較頑強的抵抗，因而用了1個月才攻克該島。在此期間，並非所有的戰鬥都在空中進行。1944年5月19日至31日，美國海軍「英格蘭」號驅逐艦僅用12天就擊沉了6艘日軍潛艇，創下迄今為止單艘驅逐艦作戰的最佳紀錄。
6月11日至17日，米切爾為了備戰馬裡亞納群島，把麾下的第58特混艦隊分成4個大隊，旨在摧毀日軍的岸基飛機。日軍也曾計劃組織反擊，但最終慘遭失敗。其中，6月15日至16日，美軍派出2個航母戰鬥群襲擊小笠原群島，旨在挫敗日本增援馬裡亞納群島的企圖。日軍雖然在空中組織了猛烈反撲，仍被美軍第58特混艦隊擊落了300架飛機，美軍損失飛機22架。
6月15日，在海軍中將泰納指揮的第52特混艦隊的支援下，美國海軍陸戰隊中將H.M.史密斯指揮部隊在馬裡亞納群島南端塞班島登陸，具體登陸的是第2和第4海軍陸戰師，第27步兵師擔任預備隊。美軍登陸部隊由550艘艦船組成，8艘搭載170架飛機的護航航空母艦負責掩護，另有4艘護航航空母艦擔任預備隊。
與此同時，美國海軍戰列艦「田納西」號、「加利福尼亞」號、「馬裡蘭」號、「科羅拉多」號、「賓夕法尼亞」號和「愛達荷」號等也參加作戰，為其護航的是11艘巡洋艦和50艘驅逐艦。美軍曾認為日軍在水下部署有阻撓登陸的障礙物，因此派出潛水員下水探摸，但沒有任何發現。
然而，駐守塞班島的是22700人的日本陸軍和 6700名海軍人員，這些軍人具有頑強的抵抗力，因為他們確信日本帝國海軍必將前來救援，而最終的結果的確如此。這樣一來，最終導致了6月19日到20日發生在太平洋戰爭期間的一場著名海戰——菲律賓海海戰，也即美國人所熟知的「馬裡亞納射火雞大賽」。
交戰雙方是美國海軍上將雷蒙德·斯普魯恩斯指揮的第5艦隊和日本海軍中將小澤治三郎指揮的日本聯合艦隊。在斯普魯恩斯的麾下，有著米切爾指揮的第58特混艦隊的890架飛機，配備航空母艦「大黃蜂」號、「約克城」號、「邦克山」號、「企業」號、「黃蜂」號、「列剋星敦」號、「埃塞克斯」號以及輕型航空母艦「卡伯特」號、「考彭斯」號、「貝洛伍德」號、「蘭利」號、「巴塔安」號、「蒙特瑞」號和「普林斯頓」號，擔任支援的有戰列艦「愛荷華」號、「新澤西」號、「華盛頓」號、「北卡羅來納」號、「南達科他」號和「印第安納」號，此外還有8艘重巡洋艦、3艘輕巡洋艦以及67艘驅逐艦。
事實上，戰爭發展到這一階段，日軍整體實力已經無法與美軍相匹敵，儘管小澤治三郎麾下的航母實力遠超日軍偷襲珍珠港時的力量。這次日軍出動的航母有「大鳳」號、「翔鶴」號、「瑞鶴」號、「隼鷹」號和「飛鷹」號以及輕型航母「瑞鳳」號、「千歲」號、「千代田」號等，但所有艦載機僅有430架，擔任護航的戰列艦有「大和」號、「武藏」號 、「榛名」號、「金剛」號和「長門」號，另有11艘重巡洋艦、2艘輕巡洋艦和28艘驅逐艦。
1944年4月，在中太平洋海域作戰的日本海軍飛行員已不足100人，這一點也許最能說明日本帝國海軍江河日下的處境。造成這一點，不僅僅在於美軍戰鬥機對其的殺傷，還有一個原因就是疾病，尤其以瘧疾為甚。當500名新飛行員和500名無線電操作員從培訓學校畢業時，他們接受的培訓仍然很不完善，而且缺乏作戰經驗。
這批新兵被派到小澤治三郎中將麾下繼續接受培訓，不過，小澤治三郎手上的機場和航母數量這時候也越來越少。他的航空母艦駐紮在蘇祿群島中的塔維塔維島上，但很少出海，因為害怕受到美軍潛艇的襲擊。
3月7日，隨著新航母「大鳳」號的完工，日軍還有9艘航母，不過，「翔鶴」號和「瑞鶴」號均遭重創，亟需整修。就發揮的作戰能力而言，這些航空母艦充其量算得上是輕型航母，有些甚至就是護航航空母艦。
不過，駐馬裡亞納群島的日本部隊堅信帝國海軍將會增援他們，他們這種想法是正確的，因為日軍正計劃使用航母和岸基飛機發起一次強力反擊。在正式交戰之前，小澤治三郎把他的艦隊調至菲律賓群島東部，準備救助塞班島。當時美軍則駐紮在馬裡亞納群島西側，掩護在那裡登陸的艦隊。
根據小澤的計劃，將美軍第5艦隊引誘到日本海軍航母和駐馬裡亞納群島日本陸軍飛行隊基地之間，進而對美軍發起兩面夾擊。小澤做了精心的打算，首先起飛艦載機襲擊美軍，然後在關島和羅塔島降落進行燃料補給，並重新裝填彈藥，然後在返回航母的途中，對美軍發起第二波攻擊——事實上，這種作戰方案就是歐洲空戰期間著名的「穿梭轟炸」的短程版。
小澤把手下的航母艦隊分為兩隊，A隊由自己領導，旗下有「大鳳」號、「翔鶴」號和「瑞鶴」號航母，共有207架飛機；B隊由慄田帶領，旗下有「隼鷹」號、「飛鷹」號和「瑞鳳」號航母，艦上有135架飛機，並有「千歲」號、「千代田」號、「瑞鳳」號航母和88架飛機做先鋒部隊。