初登陆吕宋岛或台湾的作战计划，改为抢占硫磺岛后直接攻击冲绳及日本本土。

但在马绍尔群岛沦陷后，日军加强了硫磺岛的军事力量，在硫磺岛上的军事力量达到5000人，13门火炮，200挺轻重机枪，4552支步枪，12架高射炮，30挺25毫米口径2联装高射机枪，此外还有120毫米口径的火炮，硫磺岛和小笠原诸岛成为防止美军空袭日本本土的最后一道防线。

马里亚纳群岛失守后，硫磺岛的重要性日趋明显，日军才开始大力加强其防御力量，不但将4000余陆军部队送上岛，此外还将硫磺岛的陆军部队整编为第109师团，由栗林忠道中将任师团长，并在岛上配备了120、155毫米岸炮、100毫米高射炮和双联装25毫米高射炮。

之后，日军把海军第27航空战队调至岛上，将所有非战斗人员撤出了硫磺岛，修建了地下工事，将主要火力集中到山脚，射程覆盖到滩头。从父岛调来5,000人、从塞班撤回2,700人也都集中到硫磺岛，到战争打响前，已经达到22000人。

同时日军向硫磺岛调送武器，虽然许多运送船只被美军击沉，但到了1944年末，日军仍然成功运送了许多武器到硫磺岛上，包括361门75毫米以上口径的火炮，12门320毫米口径的迫击炮，65门150毫米中型迫击炮和81毫米口径的轻型迫击炮，33门80毫米口径的海军炮，94门75毫米以上口径的高射炮，69门37毫米和47毫米口径的反坦克炮，200挺20到25毫米口径的高射机枪，70门火箭炮，带着从90公斤射程为2-3公里到250公斤射程为7公里以上的火箭弹。

此外，驻扎在朝鲜釜山的第26战车联队28辆坦克和600士兵向硫磺岛进发，虽然中途受到美国潜艇的鱼雷袭击，仍然有22辆坦克到达，安置到战略要点，半埋在土中，以防止空袭。