アメリカ軍は、日本軍の反撃戦力を削ぐことなどを目的に、空母12隻を中心とした第58任務部隊を日本本土へと差し向けた。第58任務部隊は1945年3月18日以降、九州や瀬戸内海周辺の飛行場や艦隊などに対し空襲を開始した。これに対して日本軍は、海軍の第5航空艦隊を中心に反撃を行った。4日間の戦闘で、日本軍は空母3隻の撃破に成功したものの、第5航空艦隊は戦力の過半を失ってしまった（九州沖航空戦）。アメリカ艦隊の損害は、イギリス軍機動部隊の合流により回復することができた。

沖縄本島への侵攻作戦の可能性が高いと判断した大本営は、3月20日に天号作戦を下令した。現地の第32軍も24日に警戒度最高の甲号配備を発令した。

3月23日、第58任務部隊は沖縄県周辺に対する本格空襲を開始し、初日だけで延べ2000機を出撃させた。翌日には第59任務部隊の戦艦5隻などが本島南部に対する艦砲射撃を行い、上陸予定地点の掃海作業も始められた。このほか日本軍の反撃を妨害する目的で、アメリカ軍はB-29爆撃機による機雷投下を下関海峡などに行っている。艦艇1500隻、輸送船450隻、兵員54万8000人（うち上陸部隊18万人）の攻略部隊もサイパン島やレイテ島から続々と出発し、沖縄洋上に集結した。