对付硫磺岛上的日军残兵比以往其他岛屿的残兵要难得多，日军在岛上设置的暗堡数量超过以往的任何一个岛礁，硫磺岛是一座由火山熔岩冷却后形成的火山岛，地形起伏，沟壑纵横，溶洞密布，悬崖峭壁临海高耸。
在硫磺岛战役后期，我们海军陆战队还遇到了大量意料之外的防御工事.。在硫磺岛上，日军建造了大量使用机枪、火炮的预备发射点和碉堡。但是联合情报中心在战前的情报报告中曾断言，分析人员在硫磺岛上只发现了39个碉堡，13个火炮隐蔽点和4个地下工事，以及170个步兵掩体，报告忽视了大量碉堡的存在。而海军陆战队在其1945年2月份的情报报告中则指出，硫磺岛上一共有35个火炮隐蔽点，4个地下工事，332个碉堡。
日本人哪怕只剩下少量的部队，也可以凭借地形优势，对我们造成杀伤力很强的攻击，而且硫磺岛战役是太平洋战争中唯一一场美军登陆部队伤亡人数大于日军守军伤亡人数的一场战役，该战役也被称为“太平洋的绞肉机”。正因为如此，对于岛上的收尾战斗行动我格外小心，我提醒自己的部下留意躲藏在溶洞和一些隐秘机枪掩体里的日本兵，但是还是无法避免的有很多战士阵亡或受伤，我们在明处，敌人在暗处，往往是敌人在我们毫无察觉的情况下进行攻击，我们才仓促迎战，我们很被动，每个人都心，惊胆战，随时提防着日军的袭击。
让我印象最深刻的一次战斗发生在在3月20日傍晚，当时我带领战士们清理一座小山头上的日军残兵，我们突然遭到了日军从背后发动的袭击，日军的两挺92式重机枪疯狂扫射，当场击毙、击伤我军多名官兵，不到半小时就有近百人倒下，这是我们营自开战以来，当日阵亡人数最多的一次战斗，超过了之前进攻机场的那次战斗，和夺取机场的战斗不同，我们当天没有坦克作为掩护，和步兵部队一样是徒步进行战斗。为了找到敌人藏身的溶洞入口，我们又付出了更大的人员伤亡代价，一直到晚上八点，我们费劲九牛二虎之力，被折腾的筋疲力竭才找到了洞口的准确位置，全体官兵群情激奋，用火焰喷射器对准洞口放火，将躲藏在洞内的几十名日本兵全部烧死.......这样的例子还有很多，每次回想起来大家都心有余悸，日本人杀敌一千自损八百的“玉碎战”，让每一个参加过硫磺岛战役的人都留下了挥之不去的心理阴影。
我军登陆部队伤亡人数占总人数的30%，我们陆战3师的战斗部队伤亡60%，而陆战4师、5师战斗部队的伤亡更是高达75%，第5两栖军几乎失去了战斗力。此次战役中，我们海军陆战队的伤亡之高也是其在太平洋战争中绝无仅有的，战后，尼米兹对参加过硫磺岛战役的陆战队员给予了高度的赞扬：“在硫磺岛作战的美国人，非凡的勇敢是他们共同的特点！”
战斗结束后，联合情报中心和海军情报机构开始分析硫磺岛上的钢筋混凝土工事，发现地图上到处都是没有被标出来的要塞，分析人员被迫花了很长时间去统计这些工事的数量。联合情报中心在1945年6月10日提交的战后情报报告中专门拿出了一个章节来分析日军的火炮发射阵地和碉堡，以说明其对硫磺岛战役来说，冲锋则意味着死亡庞大的数量和这些工事是如何被日军使用的。
除了对日军兵力的误判，我军情报人员对硫磺岛复杂的地形也只字未提。高地、洼地和经过人工改造的天然的坑道洞穴成了日军天然的屏障，极大地迟滞了我们的行动。在战后报告中，联合情报中心这样描述美军一方的进攻：“在进攻这些地点的时候，我们看不见日军，他们大多隐蔽在洞穴或者岩石的缝隙中，人员分布疏散，但是相互间间隔不大，在全岛形成连锁防御。”
1945年3月21日，日军大本营发布硫磺岛日军玉碎的报告：“戦局ツヒニ最後ノ関头ニ直面シ、17日夜半ヲ期シ最高指导官ヲ阵头ニ皇国ノ必胜ト安泰トヲ祈念シツツ全员壮烈ナル総攻撃ヲ敢行ストノ打电アリ。通尔後通信绝ユ。コノ硫黄岛守备队ノ玉砕ヲ、一亿国民ハ模范トスヘシ。”（战局已经到了最后的关头，17日午夜最高指挥官胸怀必胜的信念和对皇国安泰的祝福率领全军向敌人发起冲锋，随后音讯皆无，硫磺岛守备部队的玉碎壮举，必将成为一亿国民的典范），岛上大部分的日军包括最高指挥官栗林忠道在内战死，只有大约一千人放弃抵抗选择了投降。1945年3月24日，我军正式宣布硫磺岛战役结束。至此，硫磺岛战役我军取得了最终的胜利。
日军硫磺岛战役，守备部队阵亡22，703人，被俘1，083人，共计23，786人。日军其他损失为飞机90余架，潜艇三艘。
我军从1945年2月19日至1945年3月26日，阵亡6821人（其中陆战队阵亡5324人），伤21865人，伤亡共计28686人。
美日双方伤亡比为1.23:1。
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