11月10日，美军经过一天一夜的努力，又把两个陆战师和一个坦克师运送到岛上，将最先投入战斗的两个师替换下来，然后在海空火力的支援下，猛攻向读谷机场，同时，大量的工兵和重型机械被紧急投放到嘉手纳机场，全力以赴抢修在战斗中严重损毁的跑道。

此时，遭到重创的第九师团和独立步兵第44旅团两支部队的兵力全部加起来还没有美军的一半，火力强度更是无法相提并论，再加上没有海空火力支援，已经失去了和美军正面交锋的能力，同时，冲绳岛中部地区的地形较为平坦，对美军坦克师的机动非常有利。为了避免被对方迂回穿插、分割包围，牛岛中将断然命令放弃读谷机场，然后率军向北部山区撤退，进行殊死抵抗。冲绳岛的北部地区到处是悬崖峭壁、深沟高谷等险峻地形，日军早已构筑起的坚固隐蔽防御工事，并储存了大量的补给品，具有了持久作战的全部要素。

11月11日，美军两个陆战师横跨整个岛屿到达东海岸的中城湾，占领岛中部地区，将日军防线一分为二，顺利占领中部地区，将日军分割为南北两部分后。随后，美军兵分两路，海军陆战队第一师南，其余部队向北，逐步推进。由于日军在岛屿南面只有少量守备部队和民兵，美军进展顺利，经过两天的战斗之后，抵达岛屿的最南端，然后开始肃清溃散的小股日军。

然而，美军对北部地区的进攻却非常艰难，因为日军的主力部队在牛岛中将的下，将全部兵力隐蔽在坚固的防御工事里进行战斗。

11月13日，美军以坦克师为先导，以两个陆战师配合，向日军防线发起全面进攻。

早上5点半锺，海军火力支援编队的八艘战列舰、六艘巡洋舰和十二艘驱逐舰首先对日军阵地进行了长达半个小时的猛烈炮击。6点整，地面部队集中了三十个炮兵营对日军阵地进行了长达四十分钟的炮击，共发射了两万三千余发炮弹；7时许，七百余架舰载战斗轰炸机分批次对日军阵地实施了航空火力准备，投下大量的炸弹和凝固汽油弹。

8点45分，美军攻击部队在坦克的掩护下，向日军阵地发起了勇猛的突击。然而，日军利用坑道躲过了美军的轰击，损失微乎其微，当美军炮火刚刚开始延伸射击，地面部队展开攻击队形的时候，日军在军官的指挥下，井然有序地从坑道进入地面阵地，迎击美军。

日军首先用凶猛的机枪火力压制美军步兵，用密集的反坦克炮阻止对方坦克接近，然后派出大批敢死队员怀抱炸药，采取自杀攻击方法炸毁美军坦克，然后出动大批步兵，全力突击失去坦克掩护的美军步兵。猝不及防的美军在日军冲击下，节节败退，死伤将近五千余人，最后全凭后续部队的重炮和海空优势火力才将日军攻势遏制。

美军经过短暂的修整之后，再次发起进攻，但是日军总是利用坑道躲避美军的轰击，然后再进入工事迎战，将美军的攻势一次次瓦解。日军充分显示了其顽强的战斗意志，每一个山头，每一个碉堡，每一个坑道，甚至每一块岩石，美军都必须经过多次血战，才能夺取下来，激烈的战斗整整进行了五天，美军居然只把战线推进数百米远！

美军急忙调整战术，把喷火坦克、重型坦克和装甲推土机集中起来使用，挑选日军防线相对比较薄弱的地方发起突袭，冒着枪林弹雨向前猛冲，碾压日军的战壕，冲入日军的阵地，喷火坦克将凝固汽油射入日军隐藏的山洞和坑道，日军终于支撑不住，其防线逐渐被突破，但是牛岛中将随即在夜色和烟雾掩护下，悄然组织部队有序地撤往下一个防线，因此战斗发展成这样一种模式：日军先是凭险死守，接着美军在猛烈火力支援下取得突破，日军后撤到下一道防线再死守，如此周而复始，日军防区虽然在逐渐缩小，但是占领全岛还遥遥无期！

与此同时，九州岛上日本陆海军航空兵为了支援岛上的守军，连续组织了几次较大规模的特攻作战，妄图迫使美军舰队后撤。然而，美军经过血与火的洗礼，已经逐步摸索出一整套对付日军自杀机的方法：首先派出雷达警戒舰，在九州岛以南四十海里的海面上游弋，配合预警雷达飞机，严密监视日军最可能出击的方向，同时在冲绳岛和附近小岛上建立雷达站，实施严密对空警戒；其次，运用统筹学原理，科学组织舰船的防空机动，大型军舰与日机来袭方向保持垂直，小型军舰则与日机攻击航向平行，同时采取突然急转和增速，使日机难以对准目标；最后，加强战斗机空中巡逻警戒，随时根据雷达预警的报告，进行拦截。

由于进行自杀攻击的飞行员没有一个能够返回基地，把美军调整部署的情报反馈上去，故而日军的神风特攻队飞机仍旧像飞蛾般源源不断地赶来，在壁垒森严的美军舰队前灰飞烟灭，特攻作战宣告失败！在冲绳战役开始后的一个月时间内，日军出动的神风特攻队飞机（包括樱花弹），共计一千五百多架次，击沉美舰二十六艘，击伤一百余艘。

11月22日，距离美军航母编队空袭九州算起，已经过去了整整一个月的时间，但是日军仍然控制着将近三分之一的土地，远在南京的中国战区司令官孙百里，对美军缓慢的进展感到非常不理解，但是为避免引起中美两军之间不必要的矛盾，他没有去电询问，而是借口视察部队，前往冲绳岛。

下午两点整，孙百里在尼米兹和特纳中将的陪同下，视察了美军已占领地区，随即就目前的战局与两人交换了意见。

孙百里说道：“二位将军，按照目前的进度，我们还需要多长时间才能占领全岛？”

尼米兹看了看特纳，后者立刻回答道：“乐观的估计还需要两个月的时间！”然后他双肩一耸，脸上露出无奈的表情，“这些日本士兵简直都是疯子，我从来没有见过有人这样战斗的！我们每天都要面对数以百计的‘肉弹’，不少浑身着火的士兵也会冲出阵地，抱住我军士兵，同归于尽，在这种情况下，每天能够推进几十米、甚至几米都是非常不容易的！我认为，海军陆战队的小伙子们已经尽力了！”