Ce jour-là, les avions de guerre américains lancent une nouvelle offensive de bombardement contre le Japon, lançant 2 000 tonnes de bombes incendiaires sur Tokyo au cours des prochaines 48 heures. Près de 16 miles carrés dans et autour de la capitale japonaise ont été incinérés et entre 80 000 et 130 000 civils japonais ont été tués au cours de la pire tempête de feu jamais enregistrée.
Tôt le 9 mars, les équipages de la Force aérienne se sont rencontrés dans les îles Mariannes de Tinian et de Saipan pour un briefing militaire. Ils prévoyaient un bombardement à basse altitude sur Tokyo qui commencerait ce soir-là, mais avec une torsion: leurs avions seraient dépouillés de toutes leurs armes, à l'exception de la tourelle de queue. La réduction de poids augmenterait la vitesse de chaque bombardier Superfortress et augmenterait également sa capacité de chargement de bombes de 65%, permettant à chaque avion de transporter plus de sept tonnes. La vitesse serait cruciale, et les équipages ont été avertis que s’ils étaient abattus, il fallait se hâter de trouver l’eau, ce qui augmenterait leurs chances d’être récupérés par les équipes de sauvetage américaines. S'ils atterrissaient sur le territoire japonais, ils ne pouvaient s'attendre qu'au pire traitement de la part des civils, car la mission de cette nuit allait entraîner la mort de dizaines de milliers de ces mêmes civils. "Vous allez livrer le plus grand pétard que les Japonais aient jamais vu", a déclaré le général américain Curtis LeMay.
L’attentat à la bombe contre la banlieue de Shitamachi, au centre-ville de Tokyo, n’avait été approuvé que quelques heures auparavant. Shitamachi était composé d'environ 750 000 personnes vivant dans des quartiers confinés dans des bâtiments à ossature de bois. Enflammer cette «ville du papier» était une sorte d’expérience sur les effets de la bombe incendiaire; cela détruirait également les industries légères, appelées «usines fantômes», qui produisaient du matériel de guerre préfabriqué destiné aux usines aéronautiques japonaises.
Les habitants de Shitamachi n'ont jamais eu la chance de se défendre. Leurs brigades de pompiers étaient désespérément en manque de personnel, mal entraînées et mal équipées. À 17 h 34, les bombardiers Superfortress B-29 ont décollé de Saipan et de Tinian et ont atteint leur objectif à 10 h 15 le 10 mars. Trois cent trente-quatre bombardiers, volant à seulement 500 pieds, ont largué leurs cargaisons, créant un grand feu de joie attisé par des vents de 30 noeuds qui ont permis de raser Shitamachi et de propager les flammes dans tout Tokyo. Des masses de civils japonais paniqués et terrifiés se sont précipités pour échapper à l'enfer, sans succès. Le carnage humain était si intense que les brumes rouge sang et la puanteur de chair brûlante qui se dégageait rendaient les pilotes des bombardiers plus malades, les forçant à s'emparer de masques à oxygène pour éviter les vomissements.
Le raid a duré un peu plus de trois heures. «Dans la rivière noire Sumida, d'innombrables cadavres étaient des corps flottants, vêtus, nus, tous aussi noirs que du charbon de bois. C'était irréel », a enregistré un médecin sur les lieux. Seuls 243 aviateurs américains ont été perdus, considérés acceptables.
