二戰時期，美國在太平洋戰場上取得了一系列對日軍作戰的勝利，終於將戰線推進到了日本本土範圍；而此時歐洲戰場上，德國敗局已定，為了加速日本的投降，美國決定用空軍大規模轟炸日本本土重要城市，削減日本的戰爭潛力。
美國對日本的首次轟炸，是1941年的珍珠港事件後，美國派出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。
1944年6月15日，68架B-29從中國成都起飛，轟炸位於日本九州島的八幡鋼鐵廠。但這次攻擊並沒有造成太大的破壞，68架飛機中，只有47架命中目標，有4架未能起飛，有4架墜毀，有6架因機器故障問題要在途中棄置所帶的炸彈，有一架被擊落，其餘的大多只轟炸了次要的目標。
美軍進行真正意義上的大規模轟炸，要從1944年的11月24日算起了，美軍派出88架轟炸機空襲東京，意欲進行一次白天的精準轟炸。飛機在10,000米高空投彈，結果只有約30架飛機找到了轟炸目標，約10%命中預定目標，只有一個飛機製造廠受了輕傷。
這對美軍來說是失敗的，遠遠沒有達到戰略要求；經過經驗總結，美軍改變了轟炸方式，決定在夜間進行地毯式燃燒彈轟炸，派出轟炸機在1,500-2000米的高度轟炸日本的大城市，並將「試驗性」燃燒彈空襲提到了優先位置的新命令。
首次實驗是在1945年2月23日至24日，美軍對東京採取大規模燃燒彈攻勢，當晚174架B-29轟炸機在東京拋下大量凝固汽油彈，把東京約2.56平方千米的地方焚毀，美軍發現對日本轟炸的最好方式就是用燃燒彈了，因為日本絕大部分建築都是木製的，很容易焚毀。
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)，另有10萬人被燒成重傷，100萬人無家可歸。
1945年4月13日，皇宮與宮殿一部分被焚燒，明治神宮焚毀。1945年7月4日時美軍宣布當時日本已遭受10萬噸炸彈的轟炸。
據不完整統計，1944年11月一1945年8月，美國空軍對日本98座城市實行戰略轟炸，共出動B一29轟炸機3.3萬架次，投彈16萬噸，炸死23萬人，炸傷35萬人，全日本24%的房屋變成廢墟，1600架飛機被摧毀，1650艘船艦被擊沉擊傷。
東京是受常規炸彈破壞最嚴重的城市，也是世界上受常規轟炸死亡最多的城市。僅1945年的三次轟炸就死亡14萬人，焚毀全城50%以上的房屋，使100多萬人無家可歸。
美國使用燃燒彈轟炸東京民居的做法，造成10萬人死亡，多數為平民，引起極大爭議，加上後來的原子彈轟炸引起的傷亡迫使日本無條件投降。這種戰略轟炸行為的目的主要是破壞日本生產戰爭物資的能力，以及降低日本人的士氣，在總體戰的理論中，這種攻勢是可以接受的行為。
雖然後來不斷有「聖母教」人士和日本相關人士對美國不斷提出譴責，指出美軍對日本平民的轟炸是「反人類」的行為；但是美國直接指出日本對中國進行過 「重慶大轟炸」 「成都大轟炸」等等，所以美國絕對不會就此而道歉。
可笑的是在1964年的時候，日本還想給當時全面規劃對日本大規模燃燒彈轟炸的柯蒂斯·李梅頒發日本最高級別的「勛一等旭日大綬章」，但是柯蒂斯·李梅毫不領情，寧可帶蘇聯衛國戰爭勛略也不帶日本的「勛一等旭日大綬章」。