鄧子超率領的第一航空大隊（“太祖”好航母載機部隊）的72架轟炸機的任務是去摧毀掉兄島上的日軍航空設施，以及防空設施。這個任務對72架轟炸機來說實際上並不困難。
機群裡，36架“翠鳥”掛地是500公斤高爆彈與穿甲彈。他們的轟炸任務是日軍地防空陣地，彈藥庫與油庫。36架“魚鷹”各掛了兩枚500公斤的子母彈（也就後來所說的集束炸彈）。每一枚子母彈裡都裝有80枚各重4公斤，裝了3公斤炸藥的小炸彈。這是帝國新生產的一種炸彈。而其用途就是用來破壞機場，兵營等大面積目標。
張鼐鼎率領的第二航空大隊（“玄宗”號航母載機部隊）的72架轟炸機，還有轉屬於他指揮地第一航空大隊的24架戰鬥機的任務是摧毀父島上的機場，司令部等目標。也正因為多出了幾個重要目標，所以第一航空大隊的戰鬥機才被分配了過來。
與鄧子超機群一樣，這一機群裡的“翠鳥”掛的都是大威力的炸彈，而“魚鷹”則掛子母彈。專門破壞日軍地機場。此時，“魚鷹”大載彈量的優勢體現得很明顯，當時唐帝國海軍也就只有這種魚雷轟炸機能夠掛和1000公斤的炸彈，然後飛到幾百海里外執行轟炸任務。
從“黃河”號上起飛的是第四航空大隊，而臨時的大隊長是楊士洪中校。原先的大隊長在硫黃島海戰中負傷，被送回去修養了。本來，應該提拔一箇中隊長來臨時擔任大隊長，可談仁皓直接把楊士洪安排了過去。讓楊士洪當了個臨時大隊長。這一機群有84架轟炸機（12架偵察機也參加了轟炸行動），他們地任務也是摧毀島嶼上的日軍重要設施。
在四個機群中，只有江文翰上校率領的第三大隊的戰機是朝南飛行的，其他三個大隊都是朝東飛行。因此，在這個機群裡還有36架護航戰鬥機，以及72架轟炸機。他們是去對付硫黃島上的日軍的。
六點二十八分。江文翰機群首先到達硫黃島上空（飛行距離最短，而且江文翰親自指揮的戰鬥機編隊的速度也是最快的）。此時東面地天空已經微亮了。當戰鬥機編隊飛越島嶼中部地機場上空時，江文翰立即看到，機場上，數十架轟炸機排列在跑道的東側，像是在等待檢閱一樣！他立即呼叫了後面地轟炸機群快速進入，接著就下令戰鬥機開始投彈。當然，他們轟炸的目標不是那些敵機，而是附近的幾個防空陣地。他們必須要在轟炸機到達之前壓制住敵人的防空炮火。
六點三十分，楊士洪機群到達了母島上空。與江文翰一樣。當他看到機場上排列整齊的日本飛機的時候。也是大驚不已。接著，他就首先朝機場投下了炸彈。而緊跟著而來的八十多架轟炸機也開始紛紛投彈。
六點三十二分，張鼐鼎機群到達了父島上空。情況仍然是一樣的，機場還是全是日軍的飛機，而且很多日本軍人正在走出營房，一些人還在抬頭看著他們。等到這些日軍反應過來的時候，炸彈已經呼嘯著砸了下來。
六點三十六分，鄧子超機群到達了兄島上空。轟炸也立即開始了，而直到他將炸彈投到了機場上的那些日本機群裡的時候，島上的防空火炮仍然沒有開火。
四支轟炸機群開始投彈的時間只相差了八分鐘，以當時的條件來講，這幾乎可以認為是分秒不差了。從這裡也足以反應出第一特混艦隊從普通的航空勤務人員，艦隊官兵，到飛行員，參謀軍官的素質。如果沒有完美的策劃，精確的航線，以及準確的速度，根本就不可能做到這一點。
直到六點四十三分，硫黃島上的日軍高射炮才開火還擊，而此時，硫黃島上的四個防空陣地已經被摧毀了三個，機場上的所有戰機都被炸燬了，那些停放著戰鬥機的機庫也成了廢墟。直到江文翰率領戰機返航的時候，兩個機場上的日軍戰鬥機都沒有起飛，很多日本飛行員在奔向他們的座機時就被炸死了。
張鼐鼎機群在六點五十五分結束了對父島的轟炸，他也是最後一個撤出戰鬥的唐帝國飛行員。在二十三分鐘的轟炸中，至少有兩百多架日本戰機被摧毀在了地面上，超過五枚炸彈擊中了島嶼守備司令部，而且彈藥庫與油庫也都捱了炸彈，上千噸彈藥殉爆，而油庫裡冒起的火光在二十多海里外都能看到！
各機群的戰報陸續送了回來，當張鼐鼎發來的電報送到的時候，司令艙裡的官兵都興奮得尖叫了起來。一次極為完美的轟炸。從戰鬥開始，到張鼐鼎機群撤出，只有不到十架日本戰鬥機升空，而且這十架戰鬥機都在升空的時候被盤旋在其上空的“禿鷲”給揍了下去，根本就沒有威脅到轟炸機群。而日軍設在島上的防空火炮也僅僅只擊落了八架轟炸機，其中四架掙扎到了外海迫降，飛行員都跳了出來，只有四架轟炸機的飛行員沒有能夠逃脫。
“艦隊轉向南下。”談仁皓只興奮了幾秒鐘就冷靜了下來，“另外，讓水上飛機立即出發，儘快把跳傘飛行員救回來。轟炸機群回來之後，讓戰鬥機首先降落，補充了燃料與彈藥之後立即起飛。希望日本人的反應不要太快，不然我們就要準備艦隊防空作戰了！”
談仁皓的擔心完全是多餘的。因為硫黃島與父島上的日軍守備司令部被炸燬，直到九點半，日軍才把遭到轟炸的訊息發回了海軍司令部。氣急敗壞的永野身修立即就命令本土機場上的轟炸機起飛截擊唐帝國艦隊。結果，當這些轟炸機在12點左右趕到的時候，第一特混艦隊已經到了硫黃島西南海域，脫離了轟炸機的打擊範圍。