南部阿加特滩头日军抵抗比北部更凶猛，美军履带登陆车刚到达珊瑚礁，就遭到了日军炮火的猛烈轰击，转瞬间就有24辆履带登陆车被击毁，占总数的八分之一，由于履带登陆车损失惨重，很多士兵只得涉水上岸，被压制在日军火力点前，无法前进，而补给品也没有按计划运上岸，登陆遇到很大困难。
陆战暂一旅奋力杀出一条血路，于中午十一时许到达了第一预定目标，暂一旅旅长也随之上岸，开设指挥所，率领部队奋勇冲杀。伴随登陆部队上陆的坦克由于地形复杂、遍地障碍和**以及错误的引导，一直没能投入战斗，只有一辆坦克在争夺加安据点的激战中，发挥了作用，绕到日军阵地后方，用炮火摧毁了坚固的据点，为步兵前进打开了通路。
全天，战斗非常激烈。入夜后，日军按惯例发起了反击，美军早有防备，不断发射照明弹，一发现日军攻击，立即召唤舰炮火力射击，日军攻势虽然凶猛，却敌不过美军的炮火。
7月22日，北部阿散滩头的美军在舰炮火力支援下开始向前推进，陆战九团攻占了皮提造船厂，其先头部队已经到达了阿普拉港;陆战二十一团攻占了当面的高地，将日军逐下山头;陆战三团最为艰苦，伤亡惨重而进展缓慢，经过多次增援，才夺下了鸟瞰登陆滩头的高地，并推进至阿格拉至腾爵公路，使美军的坦克能够沿着这条公路前进。南部滩头也是一番苦战，陆战四团经过血战，才肃清了阿利凡山上的日军;步兵七十七师之三零五团虽然进展缓慢，但到了天黑时分，终于与陆战一旅会合，形成了统一巩固的登陆场。
7月23日，南部美军继续发展进攻，终于攻占了所有能鸟瞰滩头的高地。
7月24日，北部美军也经过三天的激战，肃清了所有能鸟瞰滩头的高地上的日军。南部美军开始攻击苏迈之敌，日军拼死顽抗，阻止了美军攻势。
7月25日晚，日军向美军发起了猛烈的反扑，这是经过了多天精心准备的，就以美军防线的缺口作为目标，先是集中炮火轰击，再是小股部队渗透突击，美军全力应战，击退了日军多次冲锋，但日军根本不顾死伤，攻击波一浪接一浪，终于从北部美军陆战三团与九团之间的空隙冲破了美军防线，有部分日军甚至一直冲到了滩头，美军后方迅速组织勤杂人员前去堵截，有一股日军竟然冲到了美军陆战三师的野战医院，伤病员纷纷拿起武器投入战斗，无法行动的伤员甚至趴在床上开枪，美军火速调来两个工兵连，才将这股日军消灭。其他地区的战斗一直持续到了1944年7月26日中午，终将日军的这次反击粉碎，日军遗留下的尸体多达4000具。
7月26日，日军第四十八独立混成旅团长重松少将战死。7月27日，南部美军七十七师攻占了关岛的制高点腾爵山，陆战二十二团在猛烈炮火下攻击能俯瞰机场的一个高地，日军在美军炮火下无法支撑，不等美军发起冲击就放弃了高地。同一天，北部美军占领方提台地。
7月28日，美军终于夺取了苏迈，南北两面的部队在腾爵山会师。当天日军关岛最高指挥官二十九师团长高品彪中将在战斗中被击毙，前来关岛视察因战斗打响而滞留的第三十一军军长小畑接替指挥。小畑深知美军兵力火力都占有较大优势，为进行持久抵抗，他只留下两个大队在关岛最狭窄的腰部进行掩护，亲率主力撤到圣罗萨山，准备作最后战斗。
7月29日，陆战一旅夺取了奥罗特半岛，这样美军就已控制了关岛的一半。美军指挥关岛作战的最高指挥海军陆战队第三军军长盖格少将决定调整部署，陆战三师在左、步兵七十七师在右并肩向北发展攻击，陆战一旅负责掩护后方，肃清已经占领地区的日军残部。经短暂战地休整，美军于7月31日发起了攻击，在舰炮火力大力支援下，进展顺利，十一时许，陆战三团占领了关岛首府阿格拉。
8月1日，盖格命令美军加快推进速度，力争抢在日军建立最后防线之前占领圣罗萨山。
8月2日，美军攻占了提延机场。8月3日，七十七师攻克巴里加达村，村里的水井解决了美军缺乏淡水的困难。
8月4日，美军夺取了一个日军坚固防御阵地，歼敌346人。8月6日，美军推进到了圣罗萨山下，被日军炮火所阻，美军立即召唤舰炮支援，很快压制了日军炮火。
8月7日，陆战一旅完成了肃清后方的任务，在陆战三师左翼加入进攻。8月8日，七十七师攻下了圣罗萨山，陆战一旅则推进到了里提迪安角。
8月9日，七十七师的先头部队到达了帕提角。
8月10日，小畑向东京大本营发出了最后的诀别电。美军攻到了关岛的最北端，盖格宣布关岛日军有组织的抵抗已经被肃清。
但战斗并未结束，8月12日，美军才攻下了日军最后的一处阵地，小畑和指挥部的人员不是被杀就是自杀，至此，日军抵抗才基本被平息。
岛上还有约9000日军隐藏在丛林和岩洞中，不时出来骚扰，扫荡日军残部的战斗一直到战争结束，1945年9月还有最后一批日军约百余人出来投降，9000日军中的大部因为补给断绝，在丛林和岩洞中冻饿而死。
关岛一战，美军阵亡1435人，伤5648人。日军阵亡18560人，被俘1250人。美军伤亡比塞班岛几乎少了一半，充分利用时间，增加了进攻兵力，加强了舰炮和航空火力准备。这是美军充分吸取了塞班岛的经验教训，同时证明在登陆作战中，炮火准备的重要性。战役后，关岛成为了盟军行动的基地，美国海军工兵营在岛上修建了五个大型机场，b-29超级堡垒轰炸机从岛上起飞前往轰炸在西太平洋及日本本土的目标。