Hvor de amerikanske styrker gik i land, søgte de at sikre sig både luft- og flådeoverlegenhed. I alt 274 skibe, som affyrede 44.978 skud fra 2-tommers og 5-tommers kanoner, støttede landgangen. Derudover deltog i alt 13 hangarskibe i luftangrebet, og i alt 4.283 bomber (med en samlet vægt på 1.310 tons) blev kastet fra den 18. til den 20. juli, dagen før landsætningen. Det kraftige bombardement brændte alle palmerne på stranden og ødelagde alle bygninger, der kunne ses. Japanernes erfaringer fra invasionen af Saipan blev brugt til at forsøge at afbøde virkningerne af bombardementet. På trods heraf overgik bombardementet langt de forventninger, som de forsvarsstyrker, der var gravet ned langs kysten ligesom på Saipan, havde. Mange af baserne og vagttårnene blev også ødelagt. Men de artilleripjecer, der var forskanset i tætte skove, huler, skyttegrave og steder fire kilometer eller mere fra kysten, var i stand til at undgå ødelæggelse og blev en kilde til kraftig japansk modstand. Guam, der er omkranset af rev, klipper og kraftige bølger, udgør en formidabel udfordring for enhver angriber. 14 Undervandsdemoleringsteams rekognoscerede strandene og fjernede forhindringer fra den 14. til den 17. juli. 43 På trods af forhindringerne gik de amerikanske styrker den 21. juli i land på begge sider af Orote-halvøen på den vestlige side af Guam og planlagde at sikre Apra Harbor.:23 Den 3. marineinfanteridivision gik i land nær Agana nord for Orote kl. 08:29, og den 1. provisoriske marinebrigade gik i land nær Agat syd for Orote. :24,44 Japansk artilleri sænkede 30 amerikanske LVT’er og påførte landsætningstropperne, især fra 1st Provisional Marine Brigade, store tab, men kl. 09:00 var der marinesoldater og kampvogne i land på begge strande.
Ved mørkets frembrud havde de amerikanske marinesoldater og soldater fra 77th Infantry Division etableret strandhoveder på ca. 2.000 m dybde. Der blev foretaget japanske modangreb i løbet af de første dage af slaget, for det meste om natten, ved hjælp af infiltrationstaktik. Japanerne trængte flere gange ind i de amerikanske forsvarsværker, men blev drevet tilbage med store tab af mænd og materiel.
Den amerikanske hærs 77th Infantry Division havde en vanskeligere landing den 23.-24. juli:17 Da de manglede amfibiekøretøjer, måtte de vade i land fra kanten af revet, hvor landgangsfartøjerne satte dem af. Mændene, der var stationeret i de to strandhoveder, blev fastlåst af kraftig japansk beskydning, hvilket gjorde den første fremgang ind i landet ret langsom. Forsyningen var meget vanskelig for landgangstropperne på Guam i de første dage af slaget. Landgangsskibe kunne ikke komme tættere på end revet, flere hundrede meter fra stranden, og der var få amfibiekøretøjer.
Den 25. juli spærrede 1. provisoriske brigade Orote-halvøen af, og samme aften gik den japanske generalløjtnant Takashina til modangreb, koordineret med et lignende angreb mod 3. division nordpå.56 Den næste dag rapporterede general Obata, at “det ikke lykkedes vores styrker at nå de ønskede mål.”:61 Generalløjtnant Takeshi Takashina blev dræbt den 28. juli, og generalløjtnant Hideyoshi Obata overtog kommandoen over de japanske forsvarere.:65 Den 28. juli blev de to strandhoveder forbundet:17 og den 29. juli havde amerikanerne sikret sig halvøen.:64
De japanske modangreb mod de amerikanske strandhoveder samt de hårde kampe havde udmattet japanerne. I begyndelsen af august var de ved at løbe tør for mad og ammunition, og de havde kun en håndfuld kampvogne tilbage. Obata trak sine tropper tilbage fra det sydlige Guam og planlagde at gøre modstand i den bjergrige centrale og nordlige del af øen, “for at engagere sig i forsinkelsesaktioner i junglen i det nordlige Guam for at holde øen så længe som muligt. “65
Efter at have sikret sig, at ingen væsentlige japanske styrker opererede i den sydlige del af Guam, indledte Marine Major General Geiger en offensiv mod nord med 3rd Marine Division på venstre flanke og 77th Infantry Division på højre flanke, og befriede Agana samme dag.:70 Flyvepladsen Tiyan blev erobret den 1. august:72
Regn og tæt jungle gjorde forholdene vanskelige for amerikanerne, men efter en kamp mod den japanske hovedforsvarslinje omkring Mount Barrigada fra den 2.-4. august brød den japanske linje sammen.:73-74 Den 1. provisoriske brigade dannede sig på venstre flanke af 3. Marine Division den 7. august på grund af den udvidede front og de fortsatte tab, i et forsøg på at forhindre japanerne i at smutte gennem de amerikanske huller. 75-76 Japanerne havde endnu en fæstning ved Mount Santa Rosa, som blev sikret den 8. august.:74,81
Den 10. august ophørte den organiserede japanske modstand, og Guam blev erklæret sikker, men det anslås, at 7.500 japanske soldater var på fri fod.:81 Den næste dag begik Obata rituelt selvmord i sit hovedkvarter på Mount Mataguac, efter at han havde sendt en afskedsbesked til Japan.:81