自从赵继统提出使用***轰炸日本的提议之后，美国航空军的指挥部发出了将“试验性”***空袭提到了优先位置的新命令。
45年1月柯蒂斯·李梅(Curtis LeMay)少将被任命为第21轰炸机部队司令，2月23日至24日首次对东京采取大规模***攻势，当晚174架B-29轰炸机在东京抛下大量凝固***(Napalm)，把东京约2.56平方千米的地方焚毁。这更坚定了美国实施大规模夜间火攻的决心。
李梅重新评估局势，想出了一个重大的战术变化。他决定在下次的任务中，拆除轰炸机上所有的枪炮炮塔以及弹药 (只留下尾机枪手)，以减轻 B-29 的重量，以携带更多的***，并在五千到六千尺的低高度间展开夜间轰炸。引发大火来震撼日本国民，破坏散布在居民区的生产零部件和预制件的小作坊，达到彻底瘫痪日本军事工业的目的。
为避免不必要的伤亡，空袭时各轰炸机单独轰炸而不进行编队。由前面的轰炸引导机首先投弹, 引入目标区。该计划使已经习惯了安全的高空投弹方式的轰炸机组人员疑虑重重。李梅发现日军夜战装备不足，而且李梅决定延后将计划呈送华盛顿的时间，由自己承担这次作战任务的全部责任。
随后在3月9日至10日，美军再派出334架B-29轰炸机从马利亚纳群岛出发，再次使用凝固***对东京进行持续2小时的地毯式轰炸，每架飞机携带六至八吨***，燃烧面积可达6500平方米。为避免不必要的伤亡，空袭时各轰炸机单独轰炸而不进行编队。
当晚东京出现火灾旋风，334架B-29共投下了超过2千吨***，产生的高温足以使区内所有可燃物(包括人体)烧着，造成近10万人死亡，近41平方千米的地方被焚毁，主要是皇居以东的地区，东京约有四分之一被夷为平地，其中18%是工业区，63%是商业区，其余是住宅区。
计划中的22个工业目标全部摧毁，26万7千多幢建筑付之一炬，上百万人无家可归，83793人被烧死，超过1923年9月1日东京大地震的死亡数(7.3万人)，10万被烧成重伤。
空袭中有9架B-29被击落，5架负重伤并在海面迫降，42架受伤其余飞机返回了基地。大火之后的清理工作进行了25天。
3月9日的轰炸可能是人类历史上最具破坏性的非核武空袭，这比二次大战中任何一次军事行动都造成了更多的伤亡，破坏力可以和后来的原爆相比。火攻东京后不到30小时，317架B-29轰炸机又夜袭名古屋，使该市的飞机制造中心化成一团火焰。
13日，日本第二大城市大阪也遭到了300架B-29的轰炸，使用了1700吨***，约20.7平方千米的市区在3小时内焚毁。
16日，美军又轰炸神户，使其造船中心被摧毁。美军于四、五、六月又大举空袭日本各大中小城市。