美軍在控制菲律賓后，于1945年1月3日開始，對硫磺島實施轟炸。1945年2月16日開始硫磺島戰(zhàn)役動艦艇200多艘次，飛機400多架次，對硫磺島日軍3個機場和灘頭陣地進行炮擊和轟炸。19日，美海軍陸戰(zhàn)第4師和第5師在600多架次飛機和艦炮火力掩護下，以250多艘登陸艇和500多輛水陸坦克、裝甲車組成5個登陸波，在硫磺島東南部登陸。經(jīng)過兩周激戰(zhàn)，殘余的3000多日軍退進山洞死守。

此戰(zhàn)役日軍被擊斃2.2萬人，被俘1000人；美軍為攻占該島陣亡7000人，負傷1.9萬人。期間，美軍的6名士兵把國旗插在硫磺島最上端，剛趕到硫磺島視察的美國海軍部長福雷斯特爾看到后激動地說：“折缽山上升起的國旗意味著海軍陸戰(zhàn)隊此后五百年的榮譽！”這景象被塑成雕像，放在陸軍戰(zhàn)隊廣場，作為紀念。

硫磺島也是日本唯一能進行陸、海、空三個自衛(wèi)隊聯(lián)合作戰(zhàn)演習的地點。此外由于海風的吹拂和侵襲，島上的基地施設(shè)常需要進行修復，有專門從事建筑的業(yè)者居住于此。另外，日本國土地理院氣象廳的職員也會定期來此進行火山觀測。

2013年4月14日，日本首相安倍晉三訪問硫磺島，參加戰(zhàn)死軍人悼念儀式，視察戰(zhàn)死軍人遺骨收斂工作。 安倍在執(zhí)政伙伴公明黨黨首山口那津男、總務(wù)大臣新藤義孝等人陪同下訪問硫磺島，在戰(zhàn)歿者追悼儀式上獻花并致辭，稱日本尋求和平，希望避免戰(zhàn)爭悲劇重演。隨后，安倍視察由政府特別工作組負責的日本軍人遺骨收斂作業(yè)，希望加快作業(yè)進度。