海战的胜利为地面登陆扫清了障碍。6月15日，美军已率先在塞班岛发起两栖登陆。塞班岛作为马里亚纳群岛的核心，日军部署了4.3万守军，依托珊瑚礁、暗堡和洞穴构建了严密防线。登陆初期，美军在日军的猛烈火力下伤亡惨重，仅第一天就有2000余名士兵阵亡。但随着舰炮火力支援与空中打击的持续加强，美军逐步撕开防线，向岛屿腹地推进。
日军的抵抗极为疯狂，甚至组织“万岁冲锋”与美军展开白刃战，但在美军的火力优势面前，这些冲锋都沦为徒劳。7月9日，塞班岛被美军完全占领，日军守将南云忠一自杀身亡；8月10日，关岛解放；8月1日，提尼安岛被攻克。整个马里亚纳战役中，约7万日军守军被击溃，仅少数人投降。
马里亚纳群岛的失守，对日本而言是灾难性的打击。群岛的沦陷，意味着日军“绝对国防圈”彻底崩溃，日本本土首次暴露在美军轰炸机的直接打击范围内。
不久后，美军在提尼安岛修建了大型机场，B-29轰炸机从这里起飞，开始对日本本土进行持续轰炸，京滨工业区、名古屋兵工厂等核心目标接连被摧毁，日本的战争潜力被急剧削弱。
军事上的惨败还引发了日本国内的政治动荡。东条英机内阁本就因战局不利饱受质疑，马里亚纳战役的失利成为压垮骆驼的最后一根稻草。
1944年7月22日；东条内阁倒台，日本战时领导层陷入分裂，国内的厌战情绪愈发浓厚。
当马里亚纳战役的捷报传到欧洲盟军指挥部时，费尔多正在规划对德国鲁尔工业区的新一轮轰炸。他看着太平洋战场的战报，感慨道：“双线开花，纳粹和日本的日子都到头了。”此时的美军，已在太平洋战场完全掌握战略主动，日军联合舰队的航空力量损失殆尽，再也无力组织大规模进攻；而欧洲的德军，也在东西两线的夹击下步步败退。
马里亚纳群岛战役，不仅是美军在太平洋的战略转折，更是二战全局的重要节点。它标志着美军从战略防御彻底转向战略进攻，也让反法西斯同盟看到了胜利的曙光。
随着太平洋与欧洲两大战场的协同推进，轴心国的覆灭，已进入倒计时。