后来,日军接受第一天惨败的教训,转攻为守,利用地形地物,尽量固守,消耗美军实力。美军进攻因而受阻。日军士兵倚仗熟悉地形,常常钻过丛林、裂缝、峭壁或不为人知的秘洞,绕到美军背后,布设饵雷、地雷,侧击美军进攻部队。每一处堑壕、山洞、制高点,两军都要反复争夺。日军步步为营,美军牺牲惨重。经过半个月鏖战,美军夺占了塔波乔山制高点,取得了观测优势后,才取得战场主动权。
1944年7月6日,美军重兵围困塞班岛北角的日军司令部。第二天,南云见大势已去,首先拔出手枪自杀。斋藤中将向东京发出最后一份电文,抱怨守岛失败是因为得不到空中和海上支援。然后,他也切腹自杀。在自杀前,他们联合发出最后一道命令,要求守岛日军残兵败将,每人要消灭7个美国人,以报效天皇。
南云和斋藤自杀后,岛上日军残余,结队向美军发动了最后一次自杀性进攻。4000名日军残兵迎着美军机枪阵地疯狂地冲杀,无一生还。塞班岛疏松的新土,浸透了日军官兵的血污。为了掩埋成千上万具日军尸体,美军只得开来推土机,掘一个大坑,把尸体乱堆乱放,匆匆覆盖一层砂土了事。