4月6日、7日，日軍以九州的第5航空艦隊和第6航空軍爲主要兵力，中國臺灣地區和先島羣島的第1航空艦隊和第8飛行師團爲輔助兵力，出動海軍飛機462架，陸軍飛機237架，共699架，其中自殺飛機355架。擊沉美軍驅逐艦3艘、坦克登陸艦1艘和萬噸級軍火船2艘，擊傷戰列艦、航母、護衛艦和佈雷艦各1艘、驅逐艦8艘，美軍傷亡有數百人之多，儘管戰前美軍就估計到了日軍會發動自殺性攻擊，但日軍攻擊之瘋狂、美軍損失之慘烈，仍令美軍膽戰心驚。日軍將這兩天的戰鬥稱爲“菊水1號”作戰，出擊的日機共被擊落335架，約佔出擊總數的48%。
4月12日、13日，日軍發動了“菊水2號”作戰，因爲“菊水1號”作戰中損失的飛機還沒來得及補充，所以出擊的飛機數量要比第一次少，海軍出動200架，陸軍192架，共392架，其中自殺飛機202架。但這並不影響日軍對美軍的攻擊。因爲他們在攻擊戰術上作了一些改進，先出動戰鬥機吸引美軍的戰鬥機，當美軍戰鬥機燃料耗盡返回母艦時，攻擊機才飛臨目標上空進行攻擊，同時日軍還開始使用一種新式武器——“櫻花彈”，即火箭助推的載人航空炸彈，由攻擊機攜帶到達戰區後脫離載機，由敢死飛行員駕駛衝向目標，裝有一噸烈性炸彈，由3臺固體燃料火箭發動機推進，時速高達800公里，威力很大，美軍則稱之爲“八格彈”，這種武器給美軍造成了不小的損失。此次作戰，日軍共擊沉美軍驅逐艦、登陸艦各1艘，擊傷戰列艦1艘、驅逐艦6艘、護衛艦3艘、掃雷艦、佈雷艦和登陸艦各1艘，日軍損失飛機205架。
4月中旬開始，美軍爲了減少損失，在日機最有可能來的方向派出雷達警戒艦，當發現日機飛來，一邊發出預警，一邊引導空中的戰鬥機前去攔截。此外還在剛佔領的沖繩島機場上佈置大量戰鬥機，專門用於截擊日軍來犯飛機。
4月16日，日軍發動“菊水3號”作戰，出動海軍飛機391架，陸軍飛機107架，共498架，其中自殺飛機196架，擊沉運輸艦和軍火船各1艘，擊傷航母、驅逐艦、醫院船各1艘，運輸艦2艘，日機損失182架。
這一天“拉菲”號被稱爲“不沉之艦”。“拉菲”號擔任雷達警戒艦，早上8時許，發現日軍50餘架飛機飛來，便立即發出預警，並引導空中的戰鬥機前去攔截，由於此時空中雙方飛機混雜在一起，“拉菲”號怕誤傷己方飛機，沒敢開火。很快兩架日軍自殺機猛衝過來，“拉菲”號迅速開火將其擊落，隨即又有20餘架日機從幾個方向撲來，“拉菲”號全力以赴，組織全艦火力對空射擊，日機集中攻擊，使“拉菲”號難以兼顧，先後被3架自殺飛機撞中，其中一架正撞在127毫米尾主炮的炮塔上，劇烈的爆炸當場就將炮塔炸飛，火焰和濃煙噴涌而出，高達60米，甲板上到處是日軍自殺飛機上航空燃油濺灑所引起的燃燒，火勢熊熊，損管隊員冒死拼搏，竭力控制火勢蔓延。緊接着一架日機投下的炸彈命中20毫米高射炮的彈藥艙，引發了更大的爆炸，將舵機炸壞，使“拉菲”號失去了機動能力。不久又有兩架自殺飛機撞上“拉菲”號，進一步加劇了傷勢，“拉菲”號後半部的火炮全部被炸燬，只剩前部4座20毫米炮還在堅持戰鬥，生死搏鬥持續了整整一小時零二十分鐘，“拉菲”號共遭到了22架自殺飛機的攻擊，擊落了9架，但被5架撞中，還有4枚炸彈命中。“拉菲”號受到了重創，但憑着全體艦員的努力，最終沒有沉沒。在350名艦員中，死亡32人，傷71人，幾乎佔三分之一。次日被拖船拖到慶良間列島錨地進行緊急搶修。4月22日就能依靠修復的自身動力駛到關島，最後於5月22日駛抵本土西雅圖，在託德船廠進行大修，直到戰爭結束後的9月6日才修復。
日軍這3次菊水作戰都是在白天進行的，雖然容易發現美軍目標，雖然取得了不少戰果，但同時也付出了沉重的代價。因爲對日軍而言，無論是損失的飛機，還是飛行員都很難迅速補充，因此隨後的菊水作戰，只得改爲夜間攻擊。
4月21日和22日，日軍實施“菊水4號”作戰，出動飛機317架，其中自殺機131架。
5月4日和11日，日軍爲彌補損失的飛機，將水上偵察機也改裝成自殺機，投入特攻攻擊，共出動飛機597架，其中自殺機300架，先後發動了菊水5號和菊水6號作戰。
5月24日、25日和5月27日、28日，日軍又將教練機改裝成特攻機，以增加特攻機的數量，接連發起了菊水7號和菊水8號作戰，總共出動飛機737架，其中自殺機208架。
6月3日和21日、22日，日軍竭盡全力，出動飛機502架，其中自殺機114架，發動了菊水9號和菊水10號作戰。
美軍逐步摸索出了對付日軍自殺機的方法，首先除雷達警戒艦外，還派出預警雷達飛機，嚴密監視日軍最可能出擊的方向，還在沖繩島和附近小島上建立雷達站，實施嚴密對空警戒；其次運用統籌學原理，科學組織艦船的防空機動，大型軍艦與日機來襲方向保持垂直，小型軍艦則與日機攻擊航向平行，同時採取突然急轉和增速，使日機難以對準目標；最後加強戰鬥機空中巡邏警戒，隨時根據雷達預警的報告，進行攔截。美軍的勢頭可謂越來越高漲。但日軍卻與此相反。第一，進行自殺攻擊的飛行員都是在撞擊的那一刻就死了，所以毫無攻擊經驗和體會，因此無法針對美軍的戰術變化進行必要的改進。第二，後來的飛行員大多是迫於壓力而出擊的，認爲這種犧牲沒有意義的厭戰情緒逐漸在日軍內部蔓延，甚至有些飛行員以沒有發現美艦爲藉口返回了基地。
爲此，菊水作戰才告結束。整個沖繩戰役中，日軍出動的神風特攻隊飛機，包括櫻花彈，共計1500餘架次，擊沉美艦26艘，擊傷202艘，被美軍擊落900餘架。日軍除十次大規模的“菊水作戰”外，只要天氣允許，每天還組織小批飛機出擊，從4月6日至6月22日，零星出擊的飛機總數也高達4109架次，其中自殺機917架次，加上10次菊水作戰出動的飛機，總計7851架次，其中自殺機2423架次，雖被擊落4200餘架，但給美軍造成了巨大損失，共擊沉美軍軍艦33艘，擊傷360餘艘。在美軍被擊沉的33艘軍艦中26艘是被自殺機擊沉的，佔沉沒軍艦總數的78.8%。英軍參戰的4艘航母都遭到了日軍自殺機的撞擊，但損傷遠比美軍小。
■聯合艦隊覆沒
萊特灣戰爭以後，日本海軍聯合艦隊的主力已折損大半，殘餘的水面艦艇退至文萊，整編爲第2艦隊，由伊藤整一海軍中將出任司令，並於1944年11月24日回到日本本土的吳港。1945年3月17日，聯合艦隊判斷美軍要準備登陸沖繩島，爲此，命令第2艦隊前出至瀨戶內海西部的德山錨地，做好隨時出擊的準備。
4月5日，聯合艦隊決定以第2艦隊的“大和”號戰列艦、“矢矧”號巡洋艦和“冬月”、“涼月”、“磯風”、“濱風”、“雪風”、“朝霞”、“霞”、“初霜”號等8艘驅逐艦組成海上特攻隊，配合“菊水1號”航空特攻作戰，於4月8日拂曉突入沖繩以西海域，殲滅美軍登陸編隊，支援沖繩島上守軍奪回機場。由於日軍燃油嚴重短缺，聯合艦隊很費勁地才蒐集到2500噸燃油，還不到“大和”號燃油艙容量6400噸的一半，勉強能保證前往沖繩的單程油耗所需，而且因爲航空兵力全數投入菊水作戰，對這支出擊的艦隊沒有任何空中掩護，所以參戰官兵都清楚此次作戰是有去無回的，充滿着赴死前的悲愴與悽然。
4月6日下午，“大和”號全艦3000官兵在甲板上集合，聽艦長宣讀聯合艦隊司令豐田副武發來的出擊命令，隨後全體高唱國歌、軍歌，並三呼萬歲，然後拔錨啓航。由於下關海峽已被美軍佈設的水雷封鎖，日軍艦隊只得經豐後水道沿九州島南下。
4月7日6時艦隊通過大隅海峽，經九州島最南端的佐多岬後伊藤決定以280度航向先向西，然後再轉向沖繩。
其實早在日軍艦隊經過豐後水道時，就已經被在豐後水道的美軍“線鰭魚”和“棘魚”號潛艇發現了，爲此，他們迅速將敵情迅速向斯普魯恩斯報告。斯普魯恩斯接到報告，立即命令戴約少將指揮第54特混編隊的6艘戰列艦、7艘巡洋艦和21艘驅逐艦，從沖繩海域迅速北進，儘可能引誘日軍艦隊向南，使其得不到岸基航空兵的支援，也不能迅速撤回本土，以利第58特混編隊的航母艦載機實施攻擊；如果艦載機未能將其消滅，第54特混編隊的戰列艦和巡洋艦就以艦炮火力殲滅之。同時命令米切爾的第58特混編隊作好戰鬥準備。米切爾隨即率領58特混編隊的第1、3、4大隊向沖繩東北海域航進，以佔領有利的出擊位置，第2大隊因正在沖繩以東海面進行水上補給，沒有參加此次戰鬥。
4月7日拂曉，第58特混編隊就出動了約40架飛機，呈扇面搜索沖繩北面海面，而擔負突擊任務的機羣則在航母甲板上待命，只等一發現日艦就立即起飛攻擊。
8時32分，“埃塞克斯”號航母的偵察機在甄列島西南發現了日軍艦隊正以12節航速300度航向行進。正在空中巡邏的從慶良間列島起飛2架水上飛機聞訊後，立即趕到目標所在海域跟蹤監視。
9時15分，米切爾派出了16架戰鬥機對日艦進行跟蹤監視。這些戰鬥機克服天氣不佳的困難，始終與日艦保持着接觸，並不斷向米切爾報告日艦的位置、航向和航速。
10時整，美軍第一攻擊波起飛F6F“惡婦”戰鬥機132架，SB2C“俯衝者”俯衝轟炸機50架，TBF“復仇者”魚雷機98架，共計280架，向日艦所在海域飛去。因爲中途島海戰中，俯衝轟炸機立下殊勳，擊沉了日軍4艘航母，而魚雷機不僅沒有取得戰果反而幾乎損失殆盡，美軍因此調整了航母上艦載機的編成，削減了魚雷機的數量，加強俯衝轟炸機的數量。
12時30分，美機飛臨日艦上空，日軍艦隊排成菱形隊形，“大和”號居中，巡洋艦和驅逐艦則在其四周，正以26節航速行進。當美機衝出低垂的雲層，展開攻擊時“大和”上的24門27毫米高射炮和156門25毫米機關炮一起開火，同時其他日艦也以全部炮火開始對空射擊。美機則冒着密集彈雨迅速佔據有利的攻擊陣位，從各個方向和角度投下了魚雷和炸彈，戰鬥機則用機槍猛烈掃射，壓制日艦的對空火力，美機攻擊兇猛異常，“大和”號在艦長有賀幸作海軍大佐指揮下，不斷進行高速大角度機動，以規避呼嘯而來的魚雷、炸彈，但仍有一枚魚雷命中左舷前部，兩枚225公斤炸彈在主桅杆後面爆炸，炸開了裝甲厚實的艦尾雷達室，裡面的官兵盡數被炸死，觀測儀器全部被毀。“大和”憑藉着堅固的裝甲防護，還沒有受到重創，仍能以18節航速繼續航行。“矢矧”號巡洋艦被擊中一枚魚雷和一枚炸彈，完全失去了機動能力；“濱風”號驅逐艦被一枚魚雷和一枚炸彈命中，艦體斷裂於12時47分沉沒；“涼月”號驅逐艦被450公斤炸彈命中，燃起大火；“冬月”號被兩發火箭彈擊中，幸運的是都沒爆炸，逃過一劫。13時10分，第一波美機投完了所攜帶的魚雷炸彈，返回母艦。