早在1941年的珍珠港事件後，美國曾派出16架B-25轟炸機襲擊日本的東京、橫濱、名古屋和神戶的油庫、工廠和軍事設施。但這次攻擊主要是象徵性的任務。而且在將近兩年多的時間裡美軍都沒有條件組織對日本本土的戰略轟炸。
當美國成功製造B-29超級空中堡壘式轟炸機後，美軍便有能力對日本作出有實質作用的戰略轟炸。B-29轟炸機的時速達563千米/小時，飛行高度超過1萬米，續航里程為6430千米。打擊距離達到2,400千米，並能攜帶9,000公斤的炸彈。當時軸心國的戰鬥機很少能達到此高度，即使達到也追不上它們的速度。
1945年3月9日夜間，334架B一29從關島直撲東京，實行輪番地毯式轟炸，投下2000餘噸燃燒彈，市中心41平方公里被夷為平地，26．7萬幢建築物付之一炬，共炸死燒死83793人(實際死亡可能超過9萬人)，超過1923年9月1日東京大地震的死亡數(7.3萬人)；另有10萬人被燒成重傷，100萬人無家可歸。
1945年3月9日至10日，美軍派出334架B-29轟炸機從馬利亞納群島出發，再次使用凝固汽油彈對東京進行持續2小時的轟炸，每架飛機攜帶六至八噸燃燒彈，燃燒面積可達6500平方米。
二十四時十五分，兩架導航機到達東京上空，在預定目標區下町地區投下照明彈，接著投下燃燒彈，為後續飛機指示目標。隨後大批轟炸機接著以單機間隔依次進入投擲燃燒彈，火勢迅速蔓延開來。
當晚東京出現火災旋風，334架B-29共投下了超過2千噸燃燒彈，產生的高溫足以使市區內所有可燃物燒著，近41平方千米的地方被焚燬，主要是皇居以東的地區，東京約有四分之一被夷為平地
1945年3月9日的轟炸可能是人類歷史上最具破壞性的非核武空襲，投下逾2千噸燃燒彈。東京約1/4被夷為平地，近10萬人死亡，26.7萬幢建築付之一炬。破壞力可以和後來的原子彈爆炸相比。大火之後日本政府花了二十五天的時間才將燒焦的屍體清除完畢。
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