在日军在瓜岛修建机场的同时，美军也制定了代号为“?望台”的南太平洋反攻计划，其目标是夺占新不列颠、新爱尔兰、新几内亚等地区。美军参谋部分析认为，日军利用瓜岛机场，将直接威胁美澳交通线，因此必须把夺取瓜岛作为执行“?望台”作战的第一步，打乱日军部署，使其陷于被动。
这一作战计划由美太平洋战区所属的南太平洋舰队负责实施。该舰队下下2个特混编队，共有航空母舰3艘、战列舰1艘、轻重型巡洋舰14艘、驱逐舰32艘，以及其它舰艇。地面作战部队有海军第1陆战师以及第2陆战师一部分。
1942年7月31日，由特纳海军少将指挥的南太平洋登陆舰队（共23艘运输船、8艘巡洋舰和1个驱逐舰警戒群），满载着美海军第1陆战师1.6万人，在弗莱彻海军中将的3艘航空母舰、1艘战列舰、6艘巡洋舰和16艘驱逐舰的支援和护航下，从斐济岛出发,向瓜岛驶去。
8月7日清晨，美军舰队接近瓜岛。6时40分，美军对瓜岛发起了惊天动地的轰炸和炮击。岛上那些毫无防范的倭国兵还在睡梦之中，就被炸得血肉横飞，岛上日军的许多重要目标被摧毁。2小时的轰炸炮击之后，海军陆战第1师师长范德格里夫特少将指挥部队开始登陆。几乎未遇抵抗，美军就登上了瓜岛，并不停地向岛内纵深进攻。8日下午，当美军占领高地时，在机场的倭国工兵仓促地向西退去，逃入丛林中，美军未经战斗就夺占了机场，并取名为“亨德森机场”。黄昏时分，瓜岛以北的图拉吉岛又落入了美军的手中。
美军登陆瓜岛的消息很快传到了位于瓜岛西北600海里的倭国海军第8特混舰队，舰队司令官三川海军中将接到瓜岛的告急电文后，遂命令舰队全速前进，决定于夜间袭击美军舰队。日军联合舰队司令官三本大将获悉美军攻击瓜岛后，也决定把重整瓜岛作为南太平洋作战的第一个目标，并指令组成一支“东南地区舰队”向瓜岛进攻。由此，瓜岛海战迅速升级。
在美军对瓜岛进行登陆作战时，美日空军在瓜岛上空也展开了一场大战。日军第25航空队司令官山国定义少将派出24架“贝蒂式”鱼雷轰炸机飞向瓜岛增援，为它们护航的是27架“零式”战斗机。这些飞机在离瓜岛还有1个多小时航程的地方被美机发现，美军立即以6架“野猫式”战斗机进行迎战。结果“零式”战斗机被打得七零八落，日军轰炸机多架被击中起火，未被击中的飞机盲目将炸弹投到海里，仓皇逃窜。日军在受挫后，又组织第二次空战。这次，日军的45架“贝蒂式”轰炸机在架“零式”战斗机的护航下，又来飞袭瓜岛。美机进行空中拦截没有成功，结果这些飞机进入了瓜岛上空。它们把成吨的炸弹投到正在航行、停泊的为登陆部队运送补给的舰船上，海滩上顿时变成一片火海。美海军舰炮和陆战队的高射炮对空中日机进行猛烈射击。在密集的空中火网中，只有1架“贝蒂式”得以逃脱，其余全被击落，日机两次作战遭受很大损失。
在陆战和空战战火未消之时，指挥支援和护航编队的弗莱彻海军中将看到日机轰炸海滩运输船的情况，认为航空母舰冒的3险太大，便率领他的3艘航空母舰、1艘战列舰、6艘巡洋舰和16艘驱逐舰驶离瓜岛。在瓜岛指挥登陆舰队的特纳海军少将对弗莱彻的撤退十分恼火，他一面命令在瓜岛装卸货物的运输舰只赶快驶离，一面令海军少将斯科特率领登陆舰队的炮火支援舰只赶紧出航，封锁东面峡口。
午夜时分，三川的8艘战舰已进入海峡。恰遇斯科特少将的舰队，日舰先行开火。夜战共进行了约40分钟，经过严格夜战训练的日军占了上3，美军的4艘巡洋舰被击中起火，相继沉没。此外，美军还有1艘巡洋舰、2艘驱逐舰受到重创，而日军只有2艘巡洋舰受伤。
