摺钵山失守，日军硫磺岛残军大势已去。栗林司令官如果认清大势，体恤部下性命，本该下令投降。可是，顽固不化的军国主义头目非要强令官兵与他一起为天皇白白送命，这使美军也相应增加了伤亡数目。
美军登陆后的第10天，2月28日，已占领了硫磺岛南半部及千鸟机场和元山机场，整个岛上表面阵地已看不到日军影子。3月1日，美军采用摺钵山攻坚战术，把玉名山守敌赶进深洞，然后用钻岩机钻孔爆破，投入黄磷或烟幕弹毒杀残敌。
日军守备队中有10%想投降的人被处死，6%的人绝望自杀，被俘活命的只有5%，其余的全部战死。3月7日，完全陷入包围圈的日军混成第2旅1500余人，携带手枪、轻机枪、步枪，从深洞中冲出来，口喊“万岁”、“万岁”，对占绝对优势的美军进行自杀式冲击，结果全部毙命。
3月9日夜，千田旅团残余日军1600余人也在一片“万岁”的嚎叫声中冲向地面，无一幸存。
最后一次有组织的反攻是在3月27日。这天清晨，40名日军大刀队员在前面打头阵，300余名海军、陆军联合部队尾随其后，奇袭美军帐篷营地，双方展开肉搏战。美军是在睡梦中惊醒仓促迎战的，日军则是在精神、肉体遭受重创后，万死中求一生。战斗结束后清点：美军战死44人，88人负伤，工兵第5大队9人战死、31人受伤；日军262人死亡。
海军陆战队队员带着宝贵的国旗到达火山口边缘绝望中，日军栗林司令官在战壕洞口剖腹自杀未遂，由中根参谋用军刀把他砍死，然后，中根自己也开枪自杀。
硫磺岛攻防战历时38天，日军死亡2.2万名，被俘1000余名；美军阵亡5500名，负伤1.9万多名。在一个不到30平方公里的小岛上，死伤这么多人，可见战争的残酷激烈。
在这次战斗中，日军神风特攻队40架飞机和15架重轰炸机攻击美机动部队，美护航航空母舰俾斯麦海号被击沉，巨型航空母舰“萨拉托加号”重伤，还有战列舰1艘、巡洋舰2艘、驱逐舰9艘轻度损坏。
许多参加过此次战役的美军士兵都说那是“地狱里的战争”。整个战役只能用“血腥”来形容，双方都艰苦到极点。美军是以其先进的军事装备才完全结束这场战斗。
美军的这次胜利可以说为攻击日本本土敲开了最后一个门户，自此日本人开始时时面临着被轰炸的危险。
