背景
1944年夏，美軍在太平洋戰場的西南和中部取得連連勝利，亦使得戰爭步步進逼離日本本土——當時的美軍轟炸機已經可以直接轟炸日本了。此時，美軍參謀長聯席會提出了兩種不同的方案來打擊日本帝國：一是麥克阿瑟將軍提出的先重占菲律賓、再占沖繩並以其為進攻日本本土的跳板；海軍上將切斯特·尼米茲則認為應繞過菲律賓、直接攻占沖繩和福爾摩沙並將其作為集結點，同時可成為以後進入中國大陸和攻擊日本南端島嶼的跳板。
雖然路線有所不同，但兩種方案里都不約而同的出現了貝里琉島的名字。而美軍第一陸戰師業已被任命為進攻部隊。為了平息分歧，美國總統羅斯福親自飛赴珍珠港與兩位指揮官見面，一同探討進軍方案。最終，麥克阿瑟的意見得到了採納。但就在麥克阿瑟準備重占菲律賓之前，為了確保右翼的安全，美軍決定把帛琉群島——特別是貝里琉島和昂奧爾島——定為必須攻克的戰略要點。這種想法在發動貝里琉島戰役之前就遭到很多人的質疑，而後來的一些人甚至認為攻占貝里琉島完全沒有必要。
戰役準備
日軍
1944年夏，帛琉群島已經被將近三萬名日本士兵占據：其中一萬一千人在貝里琉島，包括日本關東軍第十四師團和一些韓國和沖繩的勞工。第二聯隊聯隊長中川州男大佐擔任防禦準備指揮官一職。
日軍從索羅門群島、馬紹爾群島和馬里亞納群島的失敗經驗中總結出了一套全新的反兩棲作戰島嶼防禦方案，他們放棄了早期的海灘周邊防禦和魯莽的“萬歲衝鋒”，採取將島嶼地勢複雜化的蜂巢式系統建構內島防禦鏈，將一味的猛打猛衝變成了對美軍的持續消耗戰。中川州男更是利用崎嶇的地形，建築了一套由加強掩體、山洞和地道等方法共同組合而成的複合式防禦系統。
日軍的主要防守工事設在貝里琉島的制高點—— Umurbrogol山——一座完全由丘陵和懸崖峭壁構成的小山。在Umurbrogol山的山頂可以看到島上大部分區域，也包括小島南邊的機場。Umurbrogol山上有500多個石灰石山洞，彼此之間還有通道相連。這些山洞多為礦洞，繼而被日軍利用並修築成防禦工事——工兵在洞口安裝了滑動式裝甲鐵門，用於架設大炮和機槍。同時日軍還在山上的其他工事處安放了81mm和150mm迫擊炮、20mm雙在線上關炮，並配備了反坦克和防空小分隊。為了防禦火焰噴射器和手榴彈，日軍駐守的山洞入口通道都是向上的斜坡。
這些山洞和碉堡組成了一套巨大的、遍布整個ppl中央地區的防禦系統，很有利於日軍戰術撤退和重占這些區域，並很好地鞏固了日軍的防線。
日軍在灘頭也不忘把地形優勢利用殆盡。貝里琉島北部盡頭有個9.1米高的海岬，正好俯覽下面的登入灘頭——這裡後來被美軍稱作“點”。就在這塊小小的海岬上，日軍架設了一門47mm反坦克炮和6門20mm雙連機關炮，並堵上入口，僅留一條作為機槍口的狹小縫隙。日軍還在3公里外的另一處類似地形上建造了同樣的工事。同時，日軍還在整個灘頭上埋下了數千枚地雷和重型炮彈，這些修改過引信的爆炸物只要有人或裝甲車輛在上面走過就會爆炸。
最後，日軍在灘頭上留下了一個大隊（營）抵抗登入的美軍，但實際上他們的主要工作就是延緩美軍的登入速度、並把他們引到島內日軍的防禦工事前。
美軍
和日軍截然相反，美軍用“激烈”的手段警告了敵人他們即將登入，他們在太平洋戰爭里的登入計畫幾乎完全沒有改變過。按照計畫，美軍選擇了在貝里琉島西南海灘登入，因為那裡離貝里琉島南部的機場最近。
整個登入計畫如下：陸戰師一團在Chesty Puller的帶領下從貝里琉島最北端登入；Harold Harris的第五團在中部登入；Herman Hanneken則率領七團從最南端登入。第十一炮兵團緊隨步兵之後登入。
登入後一團和七團向島中央推進並保護五團的兩翼，以確保五團占領機場的任務。而五團的人則向東推進，把貝里琉島一分為二：一團的士兵向南挺進攻占Umurbrogol山；七團的士兵則將南部區域裡的日軍殲滅。
只留一個營的軍力和第八十一步兵師的部分士兵（剩下的駐守在貝里琉島南邊的昂奧爾島）作為後備。
9月4日，海軍從3，400公里之外的Pavuvu出發前往貝里琉島。潛水爆破組先把海岸附近的障礙物清除，9月12日美軍艦船正式開始對貝里琉島進行轟炸。
參加這次轟炸行動的美軍戰艦有：戰列艦賓夕法尼亞號、馬里蘭號、密西西比號和愛達荷號；重型巡洋艦哥倫布號、印第安納波利斯號、路易斯維爾號、明尼阿波利斯號和波特蘭號；輕巡洋艦克利夫蘭號、丹佛號和火奴魯魯號。另外還有三艘航母和5艘輕型航母，美軍一共向這個六平方英里左右的小島發射了519發410mm炮彈、1845發360mm炮彈、1793枚500磅的炸彈和73412發.50口徑的子彈。
美軍方面認為這次轟炸行動很成功，海軍少將Jesse Oldendorf更是聲稱海軍已經找不到可以打擊的目標了。實際上，島上的絕大部分日軍完全沒有遭到任何傷害，連駐守在灘頭的日軍大隊都幾乎沒有受到損失。在這次行動中，日軍使用了不同與以往的開火策略以避免暴露自己，結果美軍的轟炸只把島上機場裡的建築物和飛機炸爛了，而日軍士兵則躲在掩體和工事下等待著美軍的登入。
戰役內容
登入
美軍陸戰隊於9月15日早上8點32分開始登入作戰。第一陸戰團在北部白灘登入，同時五團和七團的士兵從中部和南部的橙灘上登入。當登入艇接近海灘時，日軍打開掩體鐵門，霎時間重型火炮齊鳴。海岬上的日軍對美軍不斷地發射47mm反坦克炮和20mm雙在線上炮。
“頭三波還好，而後面的人如臨煉獄。”（Pfc. Marcel（Sal）M. Baldinger，隸屬第一陸戰師五團三營1053排，第一波登入橙灘的美軍士兵之一）到了9點30分，日軍共擊毀60輛履帶式登入車和DUKW兩棲裝甲車。
與此同時，一團的士兵很快就在“點”那裡陷入了進退維谷的窘境。指揮官Chesty Puller勉強躲過了一發正中他所乘坐的履帶登入車的高速炮彈，他的通訊組也在登入之前被一發47mm反坦克炮彈打沒了。七團在南邊也遇到了類似的問題——他們的右翼遭到炮火的猛烈襲擊，很多履帶式登入車在登入前就被擊毀，結果士兵們在深至胸口甚至沒頂的海水中被日軍用機槍狠狠地犁了好幾遍。傷亡率高的嚇人，勉強活著爬上岸的士兵中有很多人都把槍械裝備丟掉了。
相較之下五團的戰績最好，因為他們離左右翼的重型炮火最遠。當他們推進到機場的時候才遭受到中川的第一波反擊。日軍坦克衝過機場迫使美軍後退，但很快就碰到了美軍的坦克、榴彈炮、艦炮和轟炸機的襲擊。中川不多的坦克和隨行步兵很快就被消滅了。
15日結束的時候，美軍占領了2英里寬的海灘。他們從南邊向島內推進了一英里，但北邊的第一團則沒這么幸運，他們被“點”上猛烈的炮火打的挪不了窩。
當日美軍傷亡1100人，200人戰死，900人受傷。不過美軍指揮官仍然樂觀地認為日軍就要被消滅了，因為他們的防線已被突破——他壓根就沒注意到日軍已經改變了以往的作戰方式。
機場/南貝里琉島
第二天，付出慘重代價的第五團穿過被火炮轟炸的機場並快速向東推進，把南邊的日軍留給了第七團。而南部地區正是美日雙方爭奪戰最為激烈的地方，日軍占據著大量的碉堡，且當時氣溫高達攝氏46°，美軍很快就因為高溫而筋疲力盡，並開始大量傷亡。更糟的是，美軍唯一的水源也被油料污染了。儘管如此，到了第八天，五團和七團的士兵依然完成了他們任務：占領了貝里琉島的南部和機場。
登入後的第三天，美軍開始使用島上的機場。“蚱蜢”（VMO-1）開始空中偵查以確認地面炮火和艦炮的目標。
11月26日（登入後第11天），VMF-114（“海盜”）在機場的停機坪上降落，對貝里琉島上的日軍進行轟炸。VMF-114發射的火箭為步兵炸開日軍掩體，並在整個太平洋戰爭中第二次使用了固體汽油彈。固體汽油彈有效地燒光了目標地區的植被，露出日軍掩體的入口，並消滅了一部分日軍。
“點”
“點”上的日軍要塞造成了美軍大量的傷亡。一團團長Puller命令三營K連的指揮官George Hunt上尉攻占這個據點。而後者當時嚴重缺乏補給，且還沒上岸時就失去了大多數的機槍。他的一個排在工事之間脆弱的區域被壓制了差不多整整一天。剩下的人也限於極度危險之中——日軍在他們的戰線中打開了一個窟窿，切斷了連隊的右翼。不過很快地，一個步槍排就開始逐個擊破日軍的據點，在煙幕彈的掩護下，他們用槍榴彈摧毀了日軍一個又一個的掩體。當6個20mm雙在線上炮被摧毀後，一名排長中尉用煙幕彈“弄瞎”了47mm反坦克炮所在的山洞，隨即一名下士從山洞的縫隙中扔進了一顆手雷：手雷引爆了47mm炮彈，迫使洞裡的日軍沖了出來。並被全部擊斃。
K連占領“點”之後，中川立刻組織反擊戰，力圖重新占領寶貴據點。之後的30個小時裡，這支孤獨的連隊在缺乏彈藥和飲用水的情況下抵禦了日軍的四波進攻，最後士兵不得不和日軍進行肉搏。等到援軍來到的時候，這支連隊僅剩18人：在進攻和防守“點”的過程中，他們一共傷亡了157人。
Ngesebus島
第五團占領機場後的任務是攻占貝里琉島北邊的小島Ngesebus。島上有很多日軍的地面火炮，還有一個正在修建的機場。連線Ngesebus和貝里琉島的是一條堤道，但五團的指揮官Bucky Harris認為從堤道過去會給日軍創造進攻機會，所以他選擇了岸對岸兩棲登入。
9月28日，他在登入之前先安排了一次轟炸：150mm榴彈炮、艦炮、第十一團的火箭、VMF-114機槍俯衝，還有履帶登入車75mm的火炮一齊砸在了這個小島上。和之前海軍對貝里琉島的轟炸不同，這次的狂轟濫炸成功消滅了島上的大多數日軍。美軍登入後雖遭到山洞和掩體裡日軍的反抗，但很快就占領了整個小島。
整個過程美軍死15人傷33人，日軍傷亡470人。
“血腥鼻頭嶺”
第一團占領“點”後，繼續向Umurbrogol的制高點“血腥鼻頭嶺”推進。指揮官Puller帶領士兵發動了多次攻擊，但都被很快擊退。
第一團被困在兩座山脊的中間，日軍的交叉火力讓他們傷亡慘重。而且，日軍只有在能夠造成大量傷亡的情況下才開火：當美軍的傷亡人數越來越多時，日軍狙擊手就開始狙殺抬擔架的美軍士兵——他們知道，只要一個倒下去就會有新一個補上來，這樣就可以慢慢消耗美軍兵力。除此之外，日軍還趁夜偷襲美軍散兵坑。美軍只好挖掘可以容納兩人的散兵坑，這樣就可以輪流休息、放哨。
“血腥鼻頭嶺”上最慘烈的一場戰鬥發生在一團一營攻擊100號高地的時候。指揮官Raymond Davis少校在6天的戰鬥中損失了71%的手下。Everett Pope上尉和他的連隊深入滲透到山脊中，率領他僅剩的90人攻占他所認為的100號高地。一整天的血腥戰鬥後他終於到達了制高點，但實際上那只是“血腥鼻頭嶺”上被更多日軍占據的另一處山脊。被困在山脊上的Pope建築了一小塊防禦區，在這裡他的連隊整晚都在與日軍戰鬥，很快就用光了子彈，不得已只能用匕首和拳頭與日軍繼續撕殺，甚至用珊瑚礁和空彈藥箱來砸向敵人……最後，Pope和他的士兵終於撐到了天亮。當他們被護送撤離的時候，整個連隊只剩下9個活人。Pope上尉因為此而獲得了榮譽勳章。
最終，日軍讓Puller的第一團付出60%傷亡的代價——這支約3000人的部隊死傷1749人。
Umurbrogol山脊的血腥戰鬥持續6天之後，第三兩棲作戰軍團總司令Roy Geiger將軍派遣第八十一步兵師的部分士兵到貝里琉島，替換第一團。
9月23日，第八十一步兵師的321團戰鬥梯隊在貝里琉島西邊的沙灘上登入，這裡也是Umurbrogol山的最北端。321團、五團和七團同時對Umurbrogol山發動進攻，但傷亡同樣巨大。截止10月中，五團和七團在進攻Umurbrogol山的過程中傷亡已經過半。Geiger決定撤出整個第一陸戰師，同時派更多的第八十一步兵師團登島。第323團的戰鬥梯隊於10月15日登入，而到了10月的第三個星期，所有陸戰隊士兵全部撤回Pavuvu。
步兵師的士兵在“血腥鼻頭嶺”和殘餘的日軍又戰鬥了一個月，才完全占領了貝里琉島。
最後，日軍彈盡糧絕，中川向總部傳送電報“櫻，櫻”（意為萬名士兵戰死，猶如櫻花飄落），燒掉軍旗和機密檔案後切腹自殺，並因此役於死後被連升兩級，成為陸軍中將。中川在守備貝里琉島的過程中獲得日軍守備總部的十一道慰問狀以及全軍通報陸海軍最高指揮官的感謝狀，很是風光。死後連升兩級也是異類——沖繩守備司令牛島滿死後也只晉升了一級。
結果
在Umurbrogol山與日軍的戰鬥被認為是美軍在整個二戰中最艱苦的一役。第一陸戰師在貝里琉島戰役中嚴重受創，一直待命整編，直到1945年4月1日沖繩戰役的時候才重新回到戰場。他們在貝里琉島的一個月中傷亡總數超過6500人，占整個師部的1/3以上。在攻占貝里琉島的過程中第八十一步兵師的傷亡總數也在3000人以上。此役日軍守島部隊陣亡9838人被俘446 人。美軍參戰的4.2 萬中1684人陣亡，7160人受傷。
貝里琉島戰役的爭論焦點在於它是否有足夠的戰略價值。島上的機場在美軍攻打菲律賓的時候基本沒排上什麼用場，這個島後來也沒有作為集結地。
帛琉群島的北邊有個Caroline群島，其中的Ulithi環狀珊瑚島被用作進攻沖繩的跳板。另外，由於Rupertus“4天占領”的預言，當時只有6名記者來到戰場做隨軍報導，結果連相關新聞都很少。在麥克阿瑟重占菲律賓和盟軍攻進德國這些大新聞的陰影下，貝里琉島戰役變得默默無聞。有人說這場戰役最有用的地方就在於讓美軍積累了一些經驗：如何有效地攻占複合防禦工事與嚴密防守的日占島嶼。日軍則在硫磺島和沖繩戰役中把這種複合工事防禦戰術發揮得更加淋漓盡致，讓美軍在太平洋戰爭中受到沉重打擊。
在海軍上將William F·Halsey的建議下，美軍最終放棄攻占帛琉群島的雅浦島。實際上當初Halsey的建議正是取消登入貝里琉島和昂奧爾島，轉而攻占萊特島。但Halsey的建議被尼米茲上將駁回。
