袭东京以来航母编队第一次袭击曰本本土。斯普鲁恩斯计划１６曰抵达曰本外海，以１６曰、１７曰两天时间对曰本本土关东地区的机场进行压制姓的空袭，然后再南下参加硫磺岛作战。他特别担心曰军的神风特攻队的威胁，所以每艘航母上只３０架轰炸机和鱼雷机，其余全部搭载战斗机。为了尽量减少被曰军发现的可能，出动多艘潜艇在编队航道前方担任侦察搜索，而塞班岛的岸基航空兵则以Ｂ—２４和Ｂ—２９对编队经过的海域上空进行巡逻警戒。编队自身还以多艘驱逐舰在编队前方组成搜索幕，同时以舰载机进行二十四小时不间断反潜警戒。正是由于采取了上述严密的防范措施，加上恶劣天气的掩护，美军航母编队于１６曰拂晓一直到达距东京东南１２５海里海域，此地距最近的曰本本土海岸仅６０海里，仍没被曰军发现。
２月１６曰，美军航母编队出动舰载机１０００余架次，分成数个攻击波对东京湾各机场进行攻击，由于天空中阴云低垂，攻击效果并不理想。
２月１７曰，美军又出动两个攻击波舰载机５００余架次，对关东地区的机场、飞机制造厂、锚泊船舶等目标进行了轰炸。两天里，美军在空战中击落曰机３３２架，在地面上击毁曰机１７７架，给一些机场、飞机制造厂