Теперь настало время отмщения. 19 июня в 20.00, приняв свои самолеты, 3 группы американских авианосцев из 4 отправились на поиск противника. Они двигались со скоростью всего 23 узла, чтобы сэкономить топливо. ОГ 38.4 Хэррилла должна была принимать топливо на следующий день, поэтому она осталась позади, чтобы заняться остатками японской авиации на Роте и Гуаме.

Снова американские самолеты-разведчики ничего не нашли. Только 20 июня в 15.40 пилот «Авенджера» с «Энтерпрайза» заметил корабли Одзавы. Они находились в 275 милях от американских авианосцев. Митчер быстро принял решение отправить в атаку все самолеты, даже если принимать их придется после наступления темноты. В 16.20 ОС 58 развернулось против ветра и подняло в воздух все, что имело на палубах — 216 самолетов с 10 авианосцев стартовали за исключительно короткое время, всего за 10 минут. В 18.40 эти самолеты заметили противника. Природа обеспечила прекрасное зрелище с точки зрения художника, но пилоты были на сей счет иного мнения. Примерно половину неба закрывали ярко окрашенные солнцем облака. Тонкий золотой серпик старого месяца опускался в море, обещая темную ночь. Американские самолеты, пролетев 300 миль, оказались на самом пределе своей дальности, поэтому у них не оставалось времени провести организованную атаку. К счастью для них Одзава тоже не перестроил свой потрепанный флот.

6 танкеров, прикрываемые 6 эсминцами, были первой группой вражеских кораблей, которую заметили летчики. Они отстали, когда Одзава увеличил скорость. Некоторые американские пикировщики атаковали танкеры и повредили 2 из них. Японцам пришлось их затопить. 4 «Авенджера» с «Белло Вуда» под командой лейтенанта Джорджа Б. Брауна всадили 2 торпеды в «Хиё» и потопили авианосец. Но при этом Браун погиб. Попадания получили «Дзуйкаку» и несколько других кораблей, однако они не были смертельными. Это бой стоил Одзаве 65 из 100 самолетов, оставшихся у него после «охоты на индюков». В бою погибли только 20 из 216 американских самолетов.

Гораздо больше было потеряно при ночной посадке, которая проходила с 20.45 до 23.00. Хотя адмирал Митчер, презрев все доктрины и не опасаясь подводных лодок, приказал всем кораблям включить огни, это не сделало посадку легче. Почти половина самолетов села не на свои авианосцы, четверть самолетов разбилась или села на воду, после того, как кончился бензин. К счастью, эсминцы-спасатели сработали отлично.

В полночь Спрюэнс снова повернул на запад, не для того, чтобы догнать Одзаву, а чтобы подобрать севших на воду летчиков и найти подбитые вражеские корабли. Одзава, корабли которого сохранили ход, всю ночь увеличивал расстояние от американцев. 21 июня в 19.2 °Cпрюэнс прекратил погоню и повернул обратно к Сайпану. На обратном пути его корабли с помощью гидросамолетов с плавбаз подобрали 59 летчиков, которые в ином случае были обречены на гибель. Таким образом, из всех экипажей, участвовавших в атаке 20 июня, погибли только 20 пилотов и 33 члена экипажа. Общие потери американских авианосцев от всех причин за 2 дня боев составили 130 самолетов и 76 летчиков.

Упавшие духом и разгромленные японцы 22 июня вернулись на Окинаву. У Одзавы осталось всего 35 исправных самолетов из 430, которые он имел утром 19 июня. Кроме того, он потерял 31 из 43 корабельных гидросамолетов. Погибло также примерно 50 самолетов, базировавшихся на Гуаме. 3 самых крупных авианосца были потоплены, уничтожено 480 самолетов, причем почти все со своими экипажами. В третий раз японские авианосные авиагруппы были начисто истреблены. И на сей раз восстановить их до октября, когда началась битва за лейте, не удалось.

Хотя адмирала Спрюэнса критиковали за то, что он не предпринимал активных действий 18 июня или 20 июня не вел преследование более настойчиво, нет никаких сомнений в том, что его стратегия была правильной. Если бы он устремился на запад, а не ожидал атаки возле Гуама, он вряд ли уничтожил бы больше неприятельских самолетов, зато рисковал потерять часть своих кораблей. Есть только одна вещь, за которую американцев стоит критиковать. Митчер не смог отправить самолеты на поиски Одзавы после заката 19 июня. Если бы это было сделано, воздушный бой 20 июня мог начаться утром, тогда американцы добились бы лучших результатов. Но Митчер отказался вести разведывательные полеты ночью, опасаясь за жизнь пилотов. Он чувствовал, что его летчики после целого дня боев нуждаются хотя в капле отдыха. Ему следует воздать должное за блестящее тактическое руководство и желание сохранить жизнь людям. Также следует отметить стратегически правильные решения Спрюэнса. Он выбрал такую диспозицию, которая позволила нанести противнику максимальные потери и не потерять ни одного своего корабля. Мы не должны забывать и подводные лодки, которые так активно содействовали авианосцам в боя в Филиппинском море, которое стало одним из решающих сражений войны.

После этой битвы судьба Марианских островов была предрешена, однако японцы отказывались признать это. Впереди были еще 2 недели ожесточенных боев на Сайпане, после чего следовало захватить Тиниан и Гуам. Основную работу на Сайпане проделали пехотинцы американской армии и 2 дивизий морской пехоты. Однако флот был там, каждый день помогая огнем своих орудий. Как записал генерал Сайто, командующий японскими войсками на острове: «Мы чувствовали, что смогли бы выстоять в решающей битве с врагом, если бы не было артогня с кораблей».

Количество и качество корабельной поддержки одинаково интересны. В начале кампании эскортные авианосцы экспедиционных сил под командованием контр-адмиралов Богана, Саллады и Стампа держали с рассвета до заката в воздухе дежурные 16 истребителей и 20 бомбардировщиков. Они кружили в 2 районах примерно в 8 милях от берега, чтобы немедленно провести атаку по заказу войск. Это было новой чертой в амфибийной войне. С 22 июня самолеты эскортных авианосцев и армейские Р-47 базировались на аэродроме Айсели (бывший Аслито) на Сайпане. Они стали очень важным фактором боев. Капитан 1 ранга Р.Ф. Уайтхед, командующий авиацией поддержки, руководил их действиями с борта флагманского корабля Тэрнера «Рокки Маунт». Он получал вызовы от береговых корректировочных постов, наступавших вместе с войсками, и направлял туда дежурные самолеты.

Батальон морских пехотинцев под командой полковника Р.М. Томпкинса захватил гору Тапочау 27 июня. Однако японцы продолжали защищать каждую пядь земли. Когда была проведена последняя самоубийственная атака, генерал Сайто и адмирал Нагумо уже совершили самоубийство.

Захват Сайпана стоил американской армии и морской пехоте 3426 убитых и пропавших без вести. Погибло около 24000 японцев, 1780 (более половины корейские рабочие) были взяты в плен. Сотни японских гражданских лиц совершили самоубийство, прыгнув с береговых обрывов на севере Сайпана. Несколько дней наши патрульные корабли видели плавающие трупы — печальное свидетельство нежелания японцев сдаваться.