在1945年7月，日本帝国海军剩下的大型战舰，都集中在吴海军基地附近。由于燃料短缺，舰只缺乏机动力及被用来作为高射炮平台使用。快速航空母舰部队指挥官约翰·席德尼·麦凯恩海军上将强烈反对轰炸吴市，因为他和他的工作人员认为，这些舰只只会构成很小的威胁。

儘管麦凯恩反对，海尔赛上将在其回忆录中提出了四个他为什幺攻击吴市的理由：

为了提高美国国民的士气和报复在1941年12月的偷袭珍珠港事件

为了确保日本不能破坏苏军入侵北海道的计画

阻止日本利用其舰队作为谈判筹码，以获取更好的和平条款

因为他的上级，舰队司令切斯特·威廉·尼米兹已经下令进行攻击

儘管作为美国第3舰队的一支作战部队，英国太平洋舰队被排除袭击吴市，使英国将无法以摧毁日本舰队作为补偿。英国太平洋舰队被用来袭击机场和大阪的港口设施。

在7月底美国海军的攻击之前，吴市曾遭受美国陆军航空军B-29超级堡垒轰炸机数次猛烈轰炸。广海军飞机工厂在5月5日被成功地轰中，该港在3月30日和5月5日被布下水雷和该市百分之四十地区在7月1日被炸毁。

参与攻击的是美军第38特混舰队和英军第37特混舰队，第37特混舰队包括航空母舰可怖号、不倦号及胜利号。

第3舰队是在7月24日首次攻击吴市，美国航空母舰在这天共出动1,747架次对日本的目标发动攻击。轰炸是成功的，结果击沉航空母舰天城号、战舰日向号、伊势号及榛名号、重巡洋舰利根号及青叶号、及轻巡洋舰大淀号及磐手号。由于泊地水深过浅，美军无法使用鱼雷攻击日军船舰，只能投掷炸弹进行攻击，并使用近发引信炸弹攻击目标周遭的大量防空火炮。

英国太平洋舰队攻击大阪及濑户内海的目标时击伤了航空母舰海鹰号及击沉护卫舰C.D. No. 4及C.D. No. 30而损失了4架飞机。美军在7月25日及28日继续对吴市的空袭，击沉了战舰伊势号及榛名号、重巡洋舰青叶号、轻巡洋舰大淀号（联合舰队的旗舰）、旧式装甲巡洋舰磐手号及出云号及数艘小型战舰。航空母舰葛城号及龙凤号亦在7月24日及28日遭到美军飞机攻击，两舰均遭到严重破坏。这些轰炸是美国海军在战争中最大规模的及对舰只做成最大的破坏。

美国陆军航空军在7月28日下午对日军舰只实施攻击。这次袭击是由79架以沖绳为基地的B-24解放者式轰炸机实施的，结果只有4枚炸弹击中青叶号，它已因早些时候的袭击而搁浅。日军高射炮击落了两架B-24和击伤了另外14架，美国陆军航空军官方历史学家后来指出，这次袭击是可以理解为与第3舰队的竞赛。

由于吴港周遭的大量防空炮火，盟军因战斗与意外共损失102名机组人员和133架战机，高于第3舰队在其大部份行动中的损失。

盟军对吴市和濑户内海的攻击击毁了日本仅存的战列舰和重巡洋舰，这些损失报却了美国在珍珠港的一箭之仇及容许苏联太平洋舰队在日本海上获得了更多行动上的自由。

另外，伊势号战列舰在被击沉前击落了3架美军B-29重型轰炸机，其中一架上的12名机组人员被转押至广岛的日本陆军第五师团司令部战俘营内关押。在1945年8月6日的广岛核子弹爆炸中，3名机员当场死亡，其余七人在战后返回美国后均因原爆併发症而死亡，仅有2人生还。