提尼安岛位于塞班岛西南约5公里。美军觉得提尼安岛虽然面积较小，但距离塞班岛太近，对塞班岛威胁较大，而且该岛建有设施完备的大型机场，只要稍加改建，就可成为B－29轰炸日本本土的出发基地，所以决定北部登陆编队在攻取塞班岛之后尽早夺取该岛。
提尼安岛上日军兵力海军第56警备队、第82、第83防空队，以及第1航空舰队的空勤、地勤和司令部机关人员，共约人，配置有毫米岸炮10门、75毫米高平两用炮9门。
陆军为步兵第29师团之第50联队、步兵第联队第1大队和一个坦克中队，共余人，配属75毫米山炮12门、37毫米反坦克炮6门、坦克12辆。第50联队原是驻扎在中国东北的关东军，训练有素，装备精良，是岛上防御的中坚力量。岛上军衔最高的是第1航空舰队司令角田觉治海军中将，但他所属的部队是岸基航空兵，且已在战斗中几乎损失殆尽，所以实际指挥地面战斗的是50联队联队长绪方敬志大佐。
美军在年6月11日进攻塞班岛开始后，始终分派部分飞机、军舰对提尼安岛进行火力压制，并吸取塞班岛登陆的经验教训，大力加强了炮火准备。6月20日起，美军就将第24野战炮兵军的近门毫米火炮部署在塞班岛西南海岸，对提尼安岛北部地区进行炮击。在15天中，发射的炮弹多达发，平均每分钟就落弹一发。
与此同时，美军侦察机和水下爆破队对提尼安岛进行了周密系统的侦察，发现提尼安岛地形不像塞班岛那么复杂，比较平坦，但其海滩多是由珊瑚礁组成的悬崖峭壁，适合登陆的滩头只有西南部的桑哈隆湾和东部的阿西加湾，然而，日军在这两处滩头布设有大量水雷，海滩上密布铁丝网，防御工事比较坚固。
除了上述两处滩头外，美军还发现在西北部有两处适合登陆的地点，缺点就是滩头宽度太窄，美军代号“白一滩”的滩头宽度仅30余米，代号“白二滩”的滩头也不过50米宽，日军在此的防御非常薄弱，几近不设防。特纳与史密斯商议后，认为这里可以得到塞班岛地面炮兵的有力支援，而且出乎日军的意料，能够出其不意，最终决定在这两个滩头实施登陆，以达成进攻的突然性。
但在这样狭窄的滩头将两个师的人员、车辆、物资运上岸，还是从来没有过的事，好在美军已经通过几年来的战争逐步学会了如何应对困难，能够在复杂情况下应付自如。
7月27日，美军两个师并肩突击，步步为营，稳扎稳打，由北向南逐步推进，日军由于失去了统一指挥，而且岛上多是开阔的甘蔗田，没有险峻地形可供日军利用，因此节节败退。7月28日，美军攻占了格关角。
7月30日，美军占领了提尼安城。美军已经控制了提尼安岛4/5的地区，日军被压制到岛的南部，仍在拼死顽抗。8月1日，美军先后占领了东南角的马波角和最南端的拉娄角，当晚史密斯将军宣布全部占领了提尼安岛，但在此后的数天时间里，还有小股日军残部进行自杀性的冲锋，却已经无力回天。
绪方等日军指挥官下落不明，据推测已经按照日军的传统剖腹自杀。提尼安岛登陆战，美军阵亡人，伤人。日军守岛部队大部被歼，仅美军掩埋的日军尸体就有具，日军还有人被俘，其余守军有的隐藏在丛林或岩洞中，有的乘小艇逃往其他岛屿，直到战争结束后，还有61人从丛林中走出来投降。
美军在此次登陆战中，付出极小的伤亡，仅用9天时间就攻下了提尼安岛，堪称岛屿登陆战的经典，被史密斯将军誉为：“太平洋战争中最成功的两栖登陆战。”这主要是美军充分吸取了塞班岛的经验，炮火准备和支援比较得力，计划周密，指挥得当，选择登陆地点出其不意。
至8月中旬，美军基本夺取了塞班、关岛和提尼安岛，击毙日军6万多名，还有数万日本侨民跳崖自杀，日本称为“玉碎岛”。美军仅阵亡多人。美军占领马里亚纳群岛，日本本土直接处在从马里亚纳群岛起飞的美军B-29轰炸机的空袭之下，美军获得了在中太平洋上继续进军的前进基地。