日本东京遭到的大规模战略轰炸，来自于柯蒂斯·李梅少将，他在民国三十四年的一月份，被任命为美国陆军航空兵第二十一轰炸机部队司令，这是装备着b-29战略轰炸机的一支轰炸机联队。
二月十九日，负责西太平洋和关岛地区作战的，美国陆军航空兵第二十航空军指挥部, 命令开始试验燃烧弹对日本的轰炸效果，这个命令正是来自李梅的建议。
二月二十三日夜晚到二十四日早晨，美军出动一百七十四架b-29战略轰炸机，在东京上空抛下了大量的凝固汽油弹，把东京地区约两点五平方公里的地方焚烧一空。试验的效果非常显著，由此, 更坚定了李梅实施大规模夜间火攻的决心。
李梅做出一个重要的决定，在下次的轰炸任务中，拆除轰炸机上所有的枪炮炮塔以及弹药, 留下尾部的机枪手进行防御，减轻战略轰炸机自身的重量，携带更多的燃烧弹，并在五千到六千尺的低高度间展开夜间轰炸。
之所以这样做的主要原因是，日本工业布局和德国完全不一样，主要是由散布在居民区的小作坊，生产飞机、坦克、火炮、枪支等武器装备的零部件和预制件，再送到大工厂进行组装。
高空精确轰炸的方式，根本无法摧毁日本星罗棋布的小作坊，也就无法有效地打击日本的军事工业生产制造能力。
李梅为了实施自己的计划，甚至没有提前将计划呈送给华盛顿, 得到批准后再发动进攻，等于是由自己来承担这次作战任务的全部责任。
三月九日的夜间到三月十日的早晨，第二十一轰炸机联队，派出三百三十四架b-29战略轰炸机，从马利亚纳群岛的空军基地出发, 使用凝固汽油弹对东京进行了持续两个小时的轰炸。
每架战略轰炸机携带六到八吨的燃烧弹, 当天晚上的二十四时十五分，两架导航机到达东京上空，在预定目标区下町地区投下了照明弹，接着投下燃烧弹，为后续飞机指示目标。随后大批轰炸机，接着以单机间隔依次进入的方式投掷燃烧弹，火势迅速蔓延开来。
当晚东京出现了火灾旋风，就是大火造成的灼热气浪与冷空气形成强劲对流风，三百多架b-29战略轰炸机，共投下了超过两千吨燃烧弹，产生的高温足以使市区内所有可燃物，甚至包括人体都可以烧着。
东京近四分之一的面积，差不多有四十一平方公里的地方被焚毁，主要是日本皇宫以东的地区。其中有百分之十八是工业区，百分之六十三是商业区，其余的是住宅区。
美军预先制定的计划中，二十二个工业目标全部被摧毁，东京有二十六万七千多幢建筑付之一炬，导致上百万人无家可归，八万三千多人被烧死，大约十万人被烧伤或呛伤。
大火之后日本政府花了二十五天的时间，才将烧焦的尸体清除完毕。
此次空袭中有九架b-29战略轰炸机被击落，五架负重伤并在海面迫降，四十二架受伤轰炸机和其余轰炸机，安全返回了马里亚纳群岛的基地。
东京遭到轰炸后不到三十个小时，三百一十七架b-29战略轰炸机又夜袭了名古屋，使日军的飞机制造中心化成一团火焰。