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贝里琉岛战役，是第二次世界大战太平洋战争中美国和日本在1944年9月至11月期间于今日的帕劳贝里琉岛上的一场战役。美军在战斗中攻占在这个小珊瑚岛屿的飞机跑道。
美国海军陆战队第1师师长威廉·鲁珀特斯少将预计在4天内攻占该岛，然而由于日军诡异的防御工事和顽强抵抗，战斗持续了2个月。战斗初期美军只派遣了海军陆战队第1师出战，在遭到日军一个精锐联队的抗击后，后又增援第81步兵师，以1.5万人伤亡全歼日军近万人。
作为太平洋战争中美日双方伤亡率最高的一场攻防战，贝里琉岛战役成为二战历史上最受争议的战役之一，因为岛的战略价值不大，而且阵亡人数很高。如果考虑到参战兵力，贝里琉战役的伤亡率是在太平洋战争中最高的。海军陆战队国家博物馆叫做“海军陆战队在战争中最激烈的战斗”。
1944年夏，美军在太平洋战场的西南和中部取得连续胜利，也让战争步步进逼日本本土——当时的美军轰炸机已经可以直接轰炸日本了。此时，美军参谋长联席会提出了两种不同的方案来打击日本：一是麦克阿瑟上将提出的先重占菲律宾、再占冲绳并用作为进攻日本本土的跳板；海军上将尼米兹认为应绕过菲律宾、直接攻占冲绳和台湾并用作集合点，同时可成为以后进入中国大陆和攻击日本南端岛屿的跳板。双方最后吵到联席会议马歇尔那里，麦克阿瑟向马歇尔陈述意见，指出：绕过菲律宾直接进攻台湾是不可取的，台湾不同菲律宾，已经在日本统治下将近半个世纪，当地人未必会像菲律宾人那样支持美军，而且美国在道义上有义务解放1700万亲西方的菲律宾人民和关押在巴丹半岛的数万名美军俘虏。他强调：如果绕过菲律宾就等于承认日本散布的关于美国已经抛弃菲律宾，不愿牺牲美国士兵的生命来解救菲律宾人民的谣言，这对美国在远东地区的声望和影响将是极其不利的。
马歇尔认为麦克阿瑟这么强烈要求进攻菲律宾的一个重要原因是为了实现他在1942年撤离菲律宾时所许下的一定要重新夺回菲律宾的誓言，因此提醒他，不要让个人感情超越早日结束战争的战略目标，并表示绕过菲律宾并不是抛弃菲律宾，早日打败日本同样可以使菲律宾早日获得解放。
虽然路线有所不同，但两种方案里都不约而同的出现了贝里琉岛的名字。而美军海军陆战队第1师业已被任命为进攻部队。为了平息分歧，美国总统罗斯福亲自飞赴珍珠港与两位指挥官见面，一同探讨进军方案。罗斯福此行的真正目的是为了在日益临近的大选前夕，笼络被很多美国人认为是英雄的麦克阿瑟，为大选赢取得分。经过与麦克阿瑟上将和尼米兹上将的磋商，最终确定在进攻台湾之前先占领整个菲律宾。罗斯福返回美国之后发表了简短的讲话，宣称与麦克阿瑟将军的意见完全一致。这个信号再明白不过，菲律宾战役为时不远了。但就在麦克阿瑟准备重占菲律宾之前，为了确保右翼的安全，美军决定把帕劳群岛——特别是贝里琉岛和昂奥尔岛——定为必须攻克的战略要点。这种想法在发动贝里琉岛战役之前就遭到很多人的质疑，而后来的一些人甚至认为攻占贝里琉岛完全没有必要。
德军在库尔斯克战役失败的消息传来，日本大本营里一片焦虑，参谋本部里日军海军与陆军将领更是互相指责乱成一团，海陆互相指责一通后，总算又坐了下来，开始研究下一步的行动部署，一致认定，1944年情况下稳定太平洋战线的任务是日本的作战重点，日本的作战已经完全指望不上别人了，只能依靠自己的力量去完成。因此，陆军要立即结束关东军特别演习，抽出兵力加强本土与太平洋地区作战力量，预防美军在南洋地区的全面反扑以及对本土的袭击，日军决定从满洲关东军抽回足够22个会战的弹药量加强本土防御，并抽出一些精锐部队回防，加强本土的新部队编成能力；对太平洋战场，日军决定在1943年底至1944年下旬以前向太平洋战场增兵100万，并提供太平洋战场足够的弹药、兵器以及其他作战物资。
由于日本陆军兵力实际并不足够抽出那样多的精锐部队去太平洋战场，日本海军也没有足够的护航力量护送那样多的运输船只满载部队弹药南下，日军只得采取分批分重点运输方式向太平洋战场派兵，日军把太平洋战场战区分成3个防卫圈，外环防御圈是重点防御圈，尤其以特鲁克岛、拉包尔、荷属东印度群岛东部为重点中的重点，向该地区派遣的部队为齐装满员携带重型武器的精锐部队，至于中环防御圈，派遣轻型部队给予加强，部队的重型武器以及兵力都给予精简。至于内环地区主要派遣只有象征性重武器由新兵与若干老兵骨干组成的架子部队去加强。这样派遣太平洋的大部分日军部队，由于并不需要重型装备与大量作战物资就大大节约了船只的需求量，减轻了海军的护航压力以及海运能力的压力。例如、日军输送到外环的精锐部队，1个师团连同装备物资至少需要45艘运输舰输送，而输送到中环的1个轻装师团只要12-16艘运输舰就够了，至于输送到内环的1个架子师团连人带装备竟只要6艘运输舰就可以完成。
日军的如意算盘是，用外环精锐部队重创美军，并使美军在印度尼西亚以及拉包尔陷入长期大战，使海军与后方的陆军获得充分休整的机会。日军确信，在1947年以前，美军都无法完全攻陷外环中的重点区域，这样日军就有充分的时间加强中环，经过一段时间后，即可以由中环派遣强力部队增援外环作战，也可以使外环部队收缩到中环建立军更强的防御线，而内环的部队经过这些时间，缺乏训练的新兵也成了老兵，架子部队也成了充实部队，可以作为预备决战部队，给予经过外环重大消耗的美军致命一击。自然在本土，日军利用留在本土的精锐部队以及大量重型武器做骨干，有一定时间就可以武装出成群的新精锐师团，而海军的舰队经过充分的休整就有了再次决战决胜的把握，这样日本就可在很难被击败的地位，美国将会动摇继续战争的决心，从而让日本得到一个有利的战争结局。
到了1944年初，日军向印度尼西亚以及拉包尔派遣强力部队的部署已经完成，开始向中环内环派兵，此时日军因感觉精锐兵力备份不足，加上认为美军会首先攻打印尼东部，依托澳大利亚为基地，从东部推进逐步占领爪哇控制那里的油田，而印度尼西亚东部已有足够的强力部队，外环防御已经坚固，所以加强中环并不急迫，派往中环的部队也大部分都成了架子部队，而不是原来计划的比较精锐的轻装部队，派往马来西亚以及印度尼西亚西部岛屿的部队基本都是由缺乏训练的新兵组成与派往菲律宾的没区别，更无什么重装备。
不过在中环与内环间有2个重要岛屿一是帕劳群岛、一是马里亚纳群岛，需要派遣比较强力部队防御，但日军因要发动大陆打通作战，所以一时抽调不出2支精锐部队，精锐部队中只有第14师团可以抽出，所以第14师团派驻哪里就成了问题。日军由于正在帕劳群岛修筑了一个大型机场，此外联合舰队已经收缩到了菲律宾，在塞班的基地已经空了，所以最后决定把第14师团抽调到帕劳群岛，帕劳群岛在一战以后就为日军取得，有一个良好的深水港，可以停泊大型舰队，此外该群岛日军还在修筑一个太平洋最大的机场，地理位置十分重要是联系塞班与菲律宾的重要枢纽，所以日军决定派遣第14师团驻守帕劳也在情理之中。
日军第14师团是常设师团，在满洲接到移防帕劳的命令，并进行了轻装化准备，将大量重型装备转运回了本土，按照海洋机动师团编制重新编成，与同样转为海洋师团的第29师团以及打发到菲律宾的那些所谓常设师团不同，第14师团出击太平洋的序列并非由少数骨干士兵加上大量的新动员兵组成，全部还是由原本的士兵与军官组成，步兵单位毫无变化，是名副其实的精锐部队，不是真实主力已经抽出，只能吓唬人的空架子师团，当然转为海洋师团后，第14师团的火力部队被抽回了本土不少，对战斗力是有一定影响的。
1944年4月，转为海洋师团的第14师团13000多官兵乘坐16艘运输舰，在驱逐舰严密保护下全部平安抵达帕劳群岛，第14师团登陆帕劳后伙同当时已在帕劳群岛布防的海军与陆军部队汇合，接管了帕劳群岛的防御指挥权开始备战布防，当时帕劳群岛除了第14师团以外陆军还部署有1个海上机动旅团，该旅团为海上机动第1旅团，此外海军也部署有1个设营队、2个航空队、1个基地警备特别陆战队、此外还有10000多名韩国民工组成的工程队用于构筑工事。
第14师团接管帕劳群岛防御后将师团主力以及海上机动第1旅团部署于主岛，将第14师团的步兵第2联队与海军的第45基地警备特别陆战队部署于距离主岛50多公里的贝里硫岛，此外还有1个步兵大队部署昂格尔岛，日军只布防3个岛屿，其他岛屿太小，没有什么价值就懒得管了。帕劳群岛日军真正的防御重点是主岛巴伯尔土阿普岛与贝里硫岛，因为这2个岛都有机场，至于昂格尔岛也有修筑机场的条件所以日军也部署了1个大队。
精锐的第14师团布防帕劳后，开始积极进行备战训练，日夜不停地在各岛屿全面进行测量与攻防演习，熟悉地形环境，并利用韩国民工组成的工程队大量构筑防御工事，在昂格尔岛日军派驻了700多名韩国民工修筑工事，在贝里琉岛部署了3000多名韩国民工修筑工事，在巴伯尔土阿普岛有8000多韩国民工修筑工事。日军在帕劳虽然是积极备战，但并无真的会在帕劳群岛与美军干一仗的想法，普遍认为战争遥远的很，不过是训练外加熟悉太平洋战场作战环境而已。日军第14师团的官兵认为，日后很可能是会去增援外环日军，并在外环对美军展开激战。
然而1944年6月美军蛙跳过日军外环，直取塞班，由于塞班日军缺乏准备，弹药与部队不足，加上在战斗初期盲目轻敌，最后失败，随后关岛的架子货日军也被打垮，美军登陆部队虽然也遭到了严重损失，但由于在短时间就打下了马里亚纳群岛，获取了直接攻打日本本土以及破坏日本内防御圈的重要基地，并重创了由于塞班危急而仓促出击的日本海军联合舰队，士气大振。而日军战前制定的由外而内逐层抗击，消耗美军的计划彻底落空，至此太平洋战局急剧恶化，帕劳群岛已在美军兵锋之下。
美军夺取塞班后，美军就可以选择直接攻打日本本土或冲绳也可以选择攻打菲律宾或台湾，根据日军的判断，美军直接攻击日本本土或冲绳的可能性不大，美军最可能的是首先攻打菲律宾与台湾，然后直接攻击日本本土。同时日军大本营也对菲律宾与台湾的防御做了判断，日军认为菲律宾驻防的日军大多是架子部队，短时间内没有什么战斗力，根本无法确保菲律宾，如果美军攻打菲律宾，当地日军没有丝毫可能抵抗美军的进攻。至于台湾的防御力量则较为充足，如果美军攻击台湾，那么台湾驻军是有把握使美军遭到重创陷入长期血战的。
日军同时判断，美军在塞班作战中地面兵力也受到了严重损失，需要休整与增援补充，如果美军发动对菲律宾或台湾的登陆战役，最早将在9月发动。而菲律宾的驻军缺乏训练与装备，要具备足够的战斗力起码要等到1945年3月以后，因此如果美军在1944年发动菲律宾战役，那么日军必败。
第14师团对自身的防御也做了评估，第14师团经过测算推演认为，美军要真登陆帕劳群岛，以师团现有战斗能力在孤立无援情况下，虽然没有确保帕劳的把握，但与美军干上2-3个月是不成问题的。日军第14师团在帕劳群岛的弹药不是很充足只有半个会战份，但主岛粮食供应不成问题，足够6个月使用，日军第14师团的参谋部门认为，师团的官兵训练有素，作战经验丰富，枪法精湛，精锐无比，只要注意节约使用弹药用半个会战份的弹药打3个月是可以的，认为主岛至少可以与美军干3个月不沦陷，贝里硫岛因为是荒岛粮食不多而且水源稀少战斗打响后难以确保水源，所以坚持不了太长时间，但最少也能与美军干上1个月。日军第14师团上下确信只要美军敢来帕劳登陆，必然撞个鼻青脸肿，即使师团最终覆灭也会让美军遭到难以承受的重创。
日军从所罗门群岛、马绍尔群岛和马里亚纳群岛的失败经验中总结出了一套全新的反两栖作战岛屿防御方案，他们放弃了早期的海滩周边防御和鲁莽的“万岁冲锋”，采取将岛屿地势复杂化的蜂巢式系统建构内岛防御链，将一味的猛打猛冲变成了对美军的持续消耗战。中川州男更是利用崎岖的地形，建筑了一套由加强掩体、山洞和地道等方法共同组合而成的复合式防御系统。
日军的主要防守工事设在贝里琉岛的制高点，五姑娘山，是一座完全由丘陵和悬崖峭壁构成的小山。在五姑娘山的山顶可以看到岛上大部分区域，也包括小岛南边的机场。五姑娘山上有500多个石灰石山洞，彼此之间还有通道相连。这些山洞多为矿洞，继而被日军利用并修筑成防御工事——工兵在洞口安装了滑动式装甲铁门，用于架设大炮和机枪。同时日军还在山上的其他工事处安放了迫击炮、0.2米双联装高射机枪，并配备了反坦克和防空小分队。为了防御火焰喷射器，日军驻守的山洞入口通道都是向上的斜坡。这些山洞和碉堡组成了一套巨大的、遍布整个贝里琉中央地区的防御系统，很有利于日军战术撤退和重占这些区域，并很好地巩固了日军的防线。
日军在滩头也不忘把地形优势利用殆尽。贝里琉岛北部尽头有个9.1米高的海岬，正好俯览下面的登陆滩头——这里后来被美军称作“点”。就在这块小小的海岬上，日军架设了一门0.47米反坦克炮和6门0.2米双联装高射机枪，并堵上入口，仅留一条作为机枪口的狭小缝隙。日军还在3千米外的另一处类似地形上建造了同样的工事。同时，日军还在整个滩头上埋下了数千枚地雷和重型炮弹，这些修改过引信的爆炸物只要有人或装甲车辆在上面走过就会爆炸。最后，日军在滩头上留下了一个大队抵抗登陆的美军，但实际上他们的主要工作就是延缓美军的登陆速度、并把他们引到岛内日军的防御工事前。
美军对帕劳群岛的登陆计划是1944年9月15日动用陆战1师与陆军第81师共42000兵力，首先登陆贝里硫岛与昂格尔岛，计划用2天时间彻底占领这2个岛，并在10月登陆帕劳主岛巴伯尔土阿普岛，并在10月15日以前完全控制整个帕劳群岛。这是个非常乐观的计划，美军认为日军部队就那么一点，而且是轻装部队火力有限，不会对美军构成大的阻碍，误以为帕劳的第14师团与他们在关岛碰到的架子师团是同样类型的部队，结果战斗打响后美军在贝里硫被日军狠狠扇了个大耳光，使这个乐观的计划变成了个笑话，最终攻打帕劳主岛的计划也不了了之。
不过美军的登陆帕劳计划却险些流产，在9月初期，美军出动陆军重型轰炸机以塞班为基地配合海军的舰载机对菲律宾以及帕劳进行狂轰滥炸，海军的哈尔西将军通过轰炸以及空中侦察报告得出一个结论，他认为菲律宾地区日军的兵力以及防备都十分虚弱，根本就没有必要去登陆帕劳，直接攻击菲律宾就能成功，因此他提出1个方案直接攻打菲律宾跳过帕劳，而海军的尼米兹上将则坚决反对哈尔西将军的方案，他认为帕劳地理位置重要，夺取帕劳为基地向西可以攻击台湾，向北可以攻击日本本土，向南可以攻击菲律宾，而且帕劳群岛有设施完善的良港，不夺下来日后可能会成为日本联合舰队残余逃避打击藏匿的避风港。这两人谁也说服不了谁，最终参谋联席会议下了最后决定，不攻击帕劳，直接攻打菲律宾。
但不攻打帕劳的电报晚到了48小时，美军登陆帕劳群岛的航空准备已经发动，美军的舰队已经开始炮击帕劳群岛的昂格而岛与贝里硫岛，美军登陆部队早就已经登船并已经航行到了帕劳群岛附近，麦克阿瑟也来不及取消登陆命令了，因此尼米兹上将决定按原计划登陆帕劳群岛。
日军贝里琉岛守军：
第14师团步兵第2联队3283人
第14师团坦克部队100人
第14师团步兵第15联队第3大队1030人
海上机动第1旅团输送队第1中队250人
独立步兵第346大队685人
通讯小队10人
宪兵小队30人
陆军人员总计5388人
海军航空基地人员2220人
第45海军警备队400人
海军防空队（第114/116防空大队）500人
海军韩国人劳工设营队2200人左右
海军人员总计5320人
贝里琉岛日军人员总计10708人
步枪5066把
轻机枪200挺
重机枪58挺
各种山炮步兵炮迫击炮机关炮200门
16辆95式轻型坦克。
美军贝里硫岛上陆兵力编成：
第1军陆战师24234名
第81步兵师19741名（含补充兵）
其他部队4765名
总计48740名
美军上陆部队武器装备：
步枪、自动步枪41346把
机枪1434挺
手枪3399把
迫击炮、榴弹炮729门
坦克117辆
反坦克火箭筒180具
贝里硫岛美军陆战1师平均每消灭1名步兵弹药消耗数：
勃朗宁自动步枪子弹：1331发
柯尔特M1911手枪弹：152发
勃朗宁M1919重机枪子弹：69发
巴祖卡火箭筒火箭弹：0.5发
0.6米迫击炮炮弹：9发
0.81迫击炮弹：5发
枪榴弹：1发
1944年9月12日，美军11艘航空母舰起飞了400架舰载机，伙同从马里亚纳群岛起飞的陆军重型轰炸机一道，开始对贝里琉岛进行狂轰滥炸，猛烈的轰炸持续了3天。在贝里琉岛的海面上美军3艘战列舰，25艘巡洋舰，30艘驱逐舰对贝里琉岛实施猛烈炮击，3天的持续炮击，美军舰艇对贝里琉岛发射了大口径炮弹17万发，炮击的猛烈使得整个贝里琉岛完全被火焰与黑烟笼罩，而美军海军的扫雷艇则在炮火轰击的掩护下，开到距离贝里琉岛岸不到1千米的地方，进行扫雷等作业。
9月15日上午6时15分，美军海军陆战1师的登陆部队在舰炮猛烈轰击的掩护下乘坐水陆两栖战车与登陆艇向贝里琉岛西海岸滩头冲来，美军陆战1师预定在西岸登陆，用2—3天时间控制该岛，当时陆战1师的士兵登上两栖装甲车时，人人都是心情轻松，有说有笑，他们认为美军的炮火早把岛上的日军炸光了，但美军的炮击没起任何作用，贝里琉岛的日军挖了500多个地洞，构筑了大量难以发现并有壕沟或坑道连接的暗堡，而陆战一师登陆的场地正是日军重点防御的地区。当美军炮火向岛纵深延伸时，日军第14师团步兵第2联队的士兵立即通过壕沟与坑道进入了滩头阵地与暗堡，准备迎接美军的登陆大兵，日军这些训练有素的士兵非常沉的住气，在没有接到开火命令时无一人擅自开枪射击。
当美军登陆艇与两栖装甲车以密集队形开到距离沙滩不到300米距离时，几艘登陆艇与两栖装甲车触响了日军布在浅水里的飘雷，当场人艇粉碎，美军登陆艇立即散开停下，并用机枪向海面可疑漂浮物扫射，并成功射爆了几个水雷，随后美军登陆艇与两栖装甲车继续前进，日军仍然一枪不放，这使得美军更加确信日军早死光光了，美军登上沙滩后，又在沙滩上前进了20米，一直冲到距离日军防波堤30米距离时，防波堤上的日军暗藏火力点才突然同时开火，当时美军毫无防范，立即就被击倒一大片，随后日军的掷弹筒、直瞄炮、迫击炮，手榴弹就铺天盖地打了过来，美军在如此近的距离遭到突然射击，顿时乱作一团，完全成了活靶子，在这样近的距离遭到突然袭击任何躲闪都是无效的，走在前面的几百名美军当场被日军全部杀伤在沙滩上，后续登上沙滩的美军也毫无思想准备，成打的被日军杀死在滩头，上陆的两栖装甲车也被日军直瞄炮一辆辆的击毁在岸边，日军隐藏在岸边的火力点距离海岸仅仅50米远，这样近的距离日军命中率很高，整个海滩一下就全部堆满了美军的尸体与被毁的装备，海滩附近的海水都变成了红色，海面布满浮尸，沙滩上的美军很快被日军射杀完毕，而搭乘登陆艇的后续部队因前方布满登陆艇与两栖装甲车的残骸，根本无法靠岸，只好在海上另找登陆地点，由于距离日军过近，登陆艇上的美军士兵遭到日军准确枪击伤亡严重，一批美军登陆艇在原登陆地点以西300米靠岸，所载陆战队员还未上岸就有大半已经阵亡和受伤，而美军负担登陆掩护的舰艇对这个没办法，无法开炮压制日军火力点，因为日军与美军距离太近了，这次登陆完全成了屠杀，日军在非常隐蔽的火力点里从容不迫的瞄准每一个还能动的美军进行点射，美军连还击都不知道朝什么地方射击，美军第一波登陆的2个营，有接近一半的士兵没能登上滩头，登上滩头的士兵大部分被日军打死或负伤，最后只得下令撤退，美军第1波登陆就这样以失败结束，参加登陆的部队有超过50%的人员负伤或阵亡，超过1000名美军陆战队士兵阵亡、失踪或负伤，60艘登陆艇，26辆两栖装甲车，3辆坦克被击毁。
美国海军陆战队第1师第一波登陆部队竟然被打下了海，美国海军的水兵与军官非常震惊，贝里琉岛的日军遭到那么大强度的轰击竟还活着，而且还这么凶悍。美军海军陆战队1师的官兵的乐观情绪消失了，瞬间都明白了这个岛根本不是什么防御能力低下可以轻易拿下的小岛，上面分明部署有日军凶悍的精锐部队，2天时间拿下贝里琉岛根本就是做梦，士兵纷纷议论拿下这个岛恐怕需要10天甚至15天的血战。
上午8点，美军经过猛烈炮击与轰炸，再度登陆贝里硫岛，这次美军更换了登陆地点，并且不再对整个岛屿进行漫山遍野的炮击与轰炸，而是重点炮击美军登陆地段的滩头，彻底轰平美军的预定登陆地点以及滩头阵地，使美军登陆部队获得一片安全的滩头，美军这次登陆未在滩头遇到抵抗。这倒不是日军被打死了，而是美军这次登陆的地点正好就是日军防御最弱的区域，这里一马平川周围被高地丘陵包围，日军的阵地在丘陵地里，在开阔地上并无布防。日军步兵第2联队认为，美军不大可能会在这个地形上登陆，因为这里太开阔，在这里很容易遭到周围高地上的火力夹射，很容易被反冲击打下海，但美军偏偏就在这实施了第二次登陆。这次登陆，美军小心翼翼的推进，并很快将8辆M4A2坦克输送上了滩头，美军也同样是担心日军发动反冲击，所以第一时间就把M4A2坦克运了上去，预防日军的反击，为步兵充当移动火力点，而这立即决定毫无疑问是正确的，事实上如果不是及时运了这8辆M4A2坦克上去，美军第二次登陆还是被日军打下海的下场。
美军第二次登陆后，日军很长时间不见动静，美军陆战1师得以将部队与装备一波波送上贝里琉岛。日军步兵第2联队的中川州男指挥官认为，日军弹药不多，没有条件与美军进行持续火力交战，索性让美军大部队上来，一次就给美军个决定性重创，让美军从此胆寒。当美军选择新地点登陆后，日军得意地笑了起来，美军的登陆地面3面被丘陵与高地围着，而且日军就在丘陵与高地上，美军向岛屿纵深推进并不容易，而且这片空地并不大，美军海军陆战队第1师团的部队拥挤在这里密度太大，容易被火力毁伤，日军一如果发动反冲击，美军一有闪失整个海军陆战队第1师都要报销。此外，美军海军陆战队第1师上陆后，美军的舰队不停的炮击美军场地周围的高地，以掩护海军陆战队第1师的安全，日军也不能冒险把部队拉到地面上对美军展开反冲击，中川州男大佐命令日军对登陆美军进行监视，同时又下令抽出1支1000人的反击部队，中川州男认为美军的舰炮掩护虽然厉害，但这样高强度的炮击，必然会导致弹药消耗过大而停止，美军虽然有弹药船跟随，但补充弹药需要时间，经过一段时间的密集炮击，美军的舰炮就必然有个间歇过程，这时就是日军把部队拉到地面，打美军下海的最佳时机。
日军步兵第2联队最后决定在15日当天就给美军决定性攻击，但步兵第2联队总兵力只有3200多人，除了步兵第2联队以外，岛上还有海军第45警备队，陆军海上机动第1旅团独立步兵第346大队以及第14师团的坦克搜索队，总兵力也不过区区5000人，要确保万一反击失败，还具有足够的守卫兵力，最多只能抽出1000步兵进行反冲击，而美军陆战1师登陆的部队根据观察高达15000人左右，仅靠1000名步兵反冲击15000美军成功，把握并不大，所以统领全岛日军作战的步兵第2联队联队长中川州男大佐决定，发动反冲击时第14师团坦克队全部16辆95式轻型坦克。出战，反冲击发动时，坦克队的95式轻型坦克从侧翼高地全速冲入美军营地，沿海岸方向猛冲美军后方，摧毁美军滩头物资，大量射杀美军士兵制造混乱，两翼高地发射火力打击混乱中的美军，随后日军1000步兵正面冲击美军营地，确保一举击溃美军。
下午，美军的舰炮轰击停息了，而美军海军陆战队1师向周围高地突破的企图也失败，日军在高地上修筑有大量难以观察到的隐蔽火力点，而且构筑了大量坑道，美军的炮击不起作用，美军数次推进都败了下来，美军发现日军枪法奇准，日军稀稀落落的枪声带来的却是不小的伤亡。愤怒的美军海军陆战队1师士兵只得在战壕里架起枪向四周高地胡射泄愤，已经上陆的美军海军陆战1师炮兵也架起榴弹炮漫无目标的乱轰。日军见美军威力强大的舰炮熄火，感觉机会来了，于是步兵狞笑着从坑道里钻出来，炮兵也从隐蔽巧妙的工事里把大炮摇了起来，至于日军坦克早就。已经进入了出击阵地，日军摩拳擦掌只等令下。随着中村州男大佐一声令下，日军的火炮同时打响，由于美军阵地拥挤，日军的炮击给予美军极大震撼，炮声一响日军的16辆95式轻型坦克呼的一下就从高地后面窜了上来，随即猛虎下山似的从高地上猛冲下来，日军战车开最高速度冲入美军阵地，枪炮齐发，在美军阵地上横冲直撞，美军陆战1师的士兵没想到到小小贝里琉岛的日军居然有坦克都躲入战壕里规避，而日军95式轻型坦克呼啸而过，直插美军后方海滩，很快日军95式轻型坦克就冲到了海滩，海滩上的美军看到日军95式轻型坦克冲过来，发生了混乱，纷纷逃避，海滩上堆满的作战物资被丢弃，而美军在架起的大炮也根本来不及转动炮口射击从侧面开来的日军95式轻型坦克，滩头上美军也发生了混乱，美军的炮兵全部丢下火炮撤退，而日军从正面高地冲来的步兵也已经撕开了美军前沿，眼看美军就要遇到大灾难，海滩上突然出现了8辆美军M4A2坦克，日军95式轻型坦克对M4A2进行射击，然而95式轻型坦克。的炮弹打在M4A2上根本无效，海滩上原本慌乱分散的美军看到了自己的坦克也就稳定了下来，经过一场激烈的坦克对射日军16辆95式轻型坦克被全部击毁，而美军只有1辆M4A2被日军95式轻型坦克击断了履带，美军的M4A2坦克击毁了深入美军后方的日军战车后，火速向前推进，为前沿美军提供火力支撑，海滩上美军也稳住了神，纷纷向前支援前沿，而炮兵重新回到炮位，发射炮弹支持前沿的抵抗，日军反击的步兵见美军逐渐稳定了下来，美军的抵抗兵力越来越多，火力也越来越猛，继续向前突破非常困难，立即请示中村州男大佐要求撤退，中村州男大佐见不对立即下令停止反击，训练有素的日军在火炮掩护下迅速撤回，伤亡并不大，日军反击失败，按照以往的经验，美军很快就能打开局面，因此美军海军陆战队第1师上上下下都松了口气，然而在贝里硫这个经验并不灵验，实际上美军还要在贝里琉岛恶战5个多月才能掌握岛上局势。
日军反冲击失败后，稳住阵脚的美军海军陆战队1师开始对贝里琉岛的纵深猛烈攻击，然而美军发现这岛的日军实在厉害，冷枪手无处不在，美军的冲击根本没办法，海军的战舰补足了炮弹全力配合冲击效率也不大，2天海军陆战队1师只推进了200码，美军改变策略，不再进攻正面高地改为进攻侧翼高地，很快发挥作用，美军海军陆战队1师逐步取得些进展。9月18日，美军打到岛上的机场，然而日军抵抗越来越激烈，美军前进一步都困难，美军抵达后立即进驻了机场，然而这个机场美军并没有完全控制，只完全控制了几百米的跑道，美军飞机起飞降落都遭到日军的枪击，美军飞机起飞时就开始用机枪扫射，刚离开跑道就扔凝固汽油弹，这种场面在此前是闻所未闻，在太平洋战场上这也是绝无仅有的场面。
美军海军陆战队1师在第1个星期的战斗中伤亡就达到4000人，不过日军的弹药并不充分，所以陆战1师仍然能够坚持，到了9月20日，美军海军陆战队1师仍然在机场与日军对峙，美军上下都感到没办法。9月22日在帕劳主岛的日军第14师团决定向贝里琉岛派发援军，当天下午10时三十分第14师团步兵第15联队第3大队1个中队250人从主岛搭乘海上机动第1旅团输送队第1中队的6艘舟艇先行出发，23日上午5时奇迹般地冲过美军封锁线在贝里琉岛登陆成功，只伤亡了14人。9月23日晚8时30分第14师团步兵第15联队第3大队主力以及500名搬运工共计1200人携带大量补给物资前往贝里琉岛登陆，但中途被美军发现，日军携带的补给品全数被毁，只有几百步兵携带少量弹药与贝里琉岛日军汇合。此后由于美军加强巡逻，帕劳主岛日军再也无法给予贝里琉岛任何支援了，但美军在贝里琉岛仍长期无进展。
由于贝里琉岛战役持续无进展，美军又在9月23日把陆军第81师321团也投入了贝里琉岛，也就在这一天美军总算是占领了整个机场，但机场旁边的高地仍然被日军控制，美军飞机仍然是在枪林弹雨里起飞着陆，离开跑道就丢炸弹。由于美军在登陆贝里琉岛之前，已经下达了放弃登陆帕劳的命令，尼米兹上将攻击帕劳群岛的作战等于是废弃了，美军最后执意夺取帕劳群岛，作战意图就变成了支援菲律宾作战的战役，利用夺取的帕劳群岛航空基地，为登陆莱特岛提供支援，但在贝里琉岛打成了僵局，别说什么支援莱特岛登陆了，这眼看这就要扯美军菲律宾战役的后腿了，美军大量的战舰与弹药被牵制在了佩里硫岛，成了个扯后腿的鸡肋，至于打帕劳主岛美军更是彻底失去了信心，想都不去想了，有趣的是当初进攻帕劳的战役，美军就命名为僵持行动，在贝里琉岛真的打成了僵持行动。
美军占领机场后打到10月仍无明显进展，美军海军陆战队第1师组织了一些攻势，取得了有限的进展，但脱离舰炮支援后又僵持住了。虽然日军又组织了大的反冲击，一度打的美军海军陆战第1师节节败退，但美军空前的海空火力支援，加上陆军81师321团的援助，最后还是帮助美军海军陆战队第1师稳住了防线。于是美军与日军进入拉锯状态，日军打不走美军，美军也奈何不了日军，这时的贝里琉岛战役真的成了扯美军后腿的战役，已经打乱了美军登陆莱特岛的计划，而到了10月中旬麦克阿瑟上将实在等不及了，决定不管贝里琉岛，把舰队撤了，并干脆宣布10月12日美军已经结束了贝里琉战役，并于10月20日发动了登陆莱特岛作战，这时关于贝里琉到底该怎么办，美军内部又起了争论，一部分人认为，贝里琉岛战役本来就是多余的，应该从贝里琉岛撤军，趁早结束这个早就被放弃了的战斗，但大部分人认为，贝里琉岛应该坚决打到底，因为为了这个岛美军已经付出了太大的伤亡代价，就这样结束，那么前面付出的所有牺牲与代价就全部浪费了。最后达成共识，这个战役或许根本就不应该去打，但既然已经付出了太大的代价，那么就不能白付，要用任何代价打到底是贝里琉岛的命运就这样被决定了。
美军坚决要完全打下贝里琉岛，依靠现有兵力已经做不到，所以美军决定将81师主力以及炮兵部队也投入贝里琉岛，这样美军完全拿下贝里琉岛就有了可能，美军依托巨大的兵力优势与物资优势，靠火焰喷射器，炸药，炮弹，炸弹以及大量的步兵，一码一码的推进，一个洞一个洞的打、烧、炸，没日没夜的与日军拼命，而日军到了11月弹药耗尽了，1944年11月8日，中村州男大佐认为，贝里琉岛守不住了，给14师团发出电报，声称弹药已经基本耗尽，多数士兵已经没子弹了，根本无法正常作战，决定组织万岁冲锋，但遭14师团司令部的拒绝。11月22日，美军冲到了中村州男大佐步兵第2联队指挥部附近，当天上午7点40分，中村州男大佐发电14师团司令部，中村州男大佐报告了战况并指出电池已经快耗尽，这可能是最后的诀别，另外告知步兵第2联队的军旗已经妥善处置，机密文件已经销毁。
11月22日当天，美军对中村州男大佐的指挥所发动了总攻击，动用了大量的火焰喷射器。激战到11月24日下午，指挥所的日军守备部队伤亡严重，弹药耗尽，已经无力阻止美军的攻击了，下午16点中村州男大佐最后发电第14师团司令部，表示将成为凋谢的樱花。烧掉军旗和机密文件后切腹自杀，并因此役于死后被连升两级，成为陆军中将。中村州男大佐在守备贝里琉岛的过程中获得日军守备总部的十一道慰问状以及全军通报陆海军最高指挥官的感谢状。当天晚上中村州男大佐命令还有行动力的日军逃离指挥所，随后中村州男大佐自杀，随同自杀的还有60名无法行动的伤兵，从此贝里硫岛上的日军失去了有组织的抵抗。
11月27日，美军正式宣布完全占领贝里琉岛，实际大规模作战73天，并宣布日军贝里琉守备队全灭，仅160人被俘。但岛上扫荡残余日军的战斗仍在激烈进行，在12月底美军发动大规模的全岛扫荡，扫荡岛上展开游击战的日军小股士兵，一直持续到1945年2月才算是战事平息，但岛上仍然有日军零星出没。
由于1945年1月以后，贝里琉岛成为囤积美军供应菲律宾作战的物资囤积地，而新部署贝里琉的美军陆军部队缺乏战斗经验，日军零星残余士兵得以偷窃美军作战物资生存，并利用美军武器进行装备，小规模的游击破坏时有发生，美军因后续战事繁忙也无暇再派精锐部队来剿，而当地美军对此股日军展开过多次围剿，但始终效果不大，致使该岛一直有零星战斗。1945年8月战争结束后，这些零星日军由于无法接到停战命令，也不相信美军的喊话仍然在岛上进行游击战，美军因战后大裁军实在难调集重兵围剿，而且部署岛上的部队也大大减少，导致长期存在日军的游击队破坏，1947年4月，美国把原日军少将澄川请到贝里琉岛，澄川少将携带结束战斗命令进入贝里琉岛，最后找到了仍然在该岛打游击的残余日军，并成功的说服了这些日军出来投降，当月21日以山口永少尉为首的34名武装日军来到贝里琉岛美军营地，并运到帕劳主岛举行了投降仪式，为长达3年的贝里琉战斗划上了最后的句号。
贝里琉岛战役实际是太平洋战场上最惨烈的战役，消耗时间之，伤亡大，物资消耗严重都是前所未有的水平，美军在岛上消耗的弹药实际远超过硫磺岛，而人员伤亡也非常严重，仅到1944年10月12日，美军宣布贝里琉岛战斗结束时，美军海军陆战队第1师就伤亡了10000多人，其中阵亡1950人，伤8500人，伤亡比例达这个师总兵力的60%，而到了美军宣布1944年11月27日美军正式宣布完全占领贝里硫岛时，连同81师等其他部队，美军总伤亡已经近13000人，连同昂格尔岛的战斗（该岛日军为1个900人的步兵大队与700多韩国民工）整个帕劳战斗据信美军地面兵力总伤亡接近15000人。而日军的贝里琉岛守备队含1947年缴械的士兵只有不到200人生还。在弹药消耗方面美军在11月27日以前仅美军陆战1师的步兵弹药就消耗了2200吨，美军前后消耗弹药共达40000多吨，日军则为半个会战份。此战也让美军见识到了日军真正精锐部队的可怕，也就是基于这样的考虑，加上以后的硫磺岛战役，美军做出了跳过台湾直接攻击冲绳的决定。
贝里琉岛战役的争论焦点在于它是否有足够的战略价值。岛上的机场在美军攻打菲律宾的时候基本没排上什么用场，这个岛后来也没有作为集结地。帕劳群岛的北边有个加罗林群岛，其中的乌利西环礁被用作进攻冲绳的跳板。另外，由于鲁佩图斯“4天占领”的预言，当时只有6名记者来到战场做随军报导，结果连相关新闻都很少。在麦克阿瑟重占菲律宾和盟军攻进德国这些大新闻的阴影下，贝里琉岛战役变得默默无闻。有人说这场战役最有用的地方就在于让美军积累了一些经验：如何有效地攻占复合防御工事与严密防守的日占岛屿。日军则在硫磺岛和冲绳战役中把这种复合工事防御战术发挥得更加淋漓尽致，让美军在太平洋战争中受到沉重打击。
在哈尔西上将的建议下，美军最后放弃攻占帕劳群岛的雅浦岛。实际上当初哈尔西上将的建议正是取消登陆贝里琉岛和昂奥尔岛，转而攻占莱特岛。但哈尔西上将的建议被尼米兹上将驳回。
2016年6月1日，日本防卫省发布消息称，自卫队将在2016年8月中旬第一次访问太平洋战争激战地帕劳的贝里琉岛。日媒指出，此次访问是在亚太地区通过医疗活动等加强与美军等各国军队交流的“太平洋伙伴关系”项目的一环。届时还将举行对战殁者的悼念仪式。除了日本海上自卫队运输舰“下北”号之外，陆海空各自卫队混编的医疗小组和陆上自卫队设施人员等共计70人将被派出访问。
该交流项目从2007年开始，美国每年举行。2016年有9个国家参加。日本自卫队将在东帝汶、越南、帕劳、印度尼西亚分别逗留3至18天。计划8月11日、12日在贝里琉岛举行医疗活动和悼念仪式。运输舰将向帕劳运送柔道服等，这是与2020年东京奥运会和残奥会有关的政府国际贡献项目。
