4月21日，一小隊炮艇向上游開進，第2天，他們占領了卡巴坎及1號公路與賽瑞公路的連接點，這裹接近日軍的據點，因此他們轉向西北，之后，棉蘭老河成為美軍在島上的主要供應線。

美國兩棲作戰部隊正渡過棉蘭老河，4月22日，第31步兵師在島上登陸，同時第24海軍航空大隊到達三寶顏，為作戰提供空中支援，當2個步兵師登陸后，第24步兵師沿1號公路經迪弋斯進攻達沃;第31步兵師從卡巴坎沿賽瑞公路進攻馬卡拉哈灣。

在戰略上，日軍容許美軍輕易占領卡巴坎附近的公路連接點是巨大失誤，日軍第30師團及第100師團有可能被分割，因為它們容許第10軍保持進攻勢頭及這最終令它們被消滅，日軍失誤是由于艾奇伯格的部隊突然在伊利亞納灣登陸。

由于羅斯科·B·伍德拉夫少將指揮的美軍第24步兵師推進太快，在日軍原田將軍發現美軍在西海岸登陸之前已迫近迪弋斯市，4月27日，美軍到達迪弋斯，他們很快便消滅了日本守軍，因日軍只有向海的防御工事，沒有構筑向內陸的防御工事，之后第24步兵師立即轉向北面向達沃前進。

5月3日，第24步兵師的先頭部隊進入達沃，部隊只遇到微弱抵抗，日軍在撤退入內陸前已盡量破壞這個城市，雖然面對炎熱及潮濕的天氣，美軍只用了15天便前進了115英哩及占領了日軍控制下的最后一個菲律賓的重要城市，不過棉蘭老島的真正戰事才剛剛開始，這時第10軍已經慎重地繞過日軍主要防御區域，雖然之前曾計劃消滅它們。

一位第24步兵師的記錄者寫道:“第24步兵師的士兵在進攻棉蘭老島的行動開始之前已知道此戰役是進攻菲律賓南部10個島嶼的戰役中最艱苦、最激烈及消耗最大的一役。

除了日軍堅強防御工事外，另一方面是島上的麻蕉田，在達沃省戰斗的美軍士兵經常聽到馬尼拉麻蕉這個名詞，還繞達沃的郊區滿布這種幼身的、高15到20呎的植物;它們在庶糖田附近生長，其長身、蒼翠繁茂的綠葉對防守者是很好的掩護，任何強壯的人必須集中全部體重到其腳部才能戰斗...

在麻蕉田，視線不超過10呎，沒有微風可穿越這些植物，很多人 - 無論美國人或日本人，都在裹面因高溫而倒下，唯一能找到敵人之辦法是不斷前進，直至被3至5碼外的敵人用機槍掃射為止。

在往后之2個月，第24步兵師就是在這種環境中同日軍戰斗，當找到敵人時，專門小組便通過麻蕉田尋找敵人之地下碉堡及陷阱。”戰事進展緩慢，但美軍仍保持勢頭，在達沃以西5英哩(8km)的塔洛莫河東岸，第21步兵團的遭到敵人3面包圍，一些個人的英雄事跡令人理解到在孤注一擲的戰斗勝利同失敗的分別如何。

5月14日，D連士兵詹姆士·戴蒙德在敵人圍攻中被碎片擊傷，但依然幫助救出其他傷兵，他用一支被遺棄之機關槍及一些子彈消除敵人火力，令其同伴能到達安全地方。

5月17日，第24步兵師恢復進攻，這時第19步兵團在菲律賓游擊隊支援下，擊破日軍東翼和在5月29日攻占Mandong，日軍第100師團崩潰及撤退，但之后仍要掃蕩殘余日軍。

第24步兵師在達沃附近的戰斗中共有350人陣亡及1,615人受傷，日軍第100師團共損失4,500人。

同時，4月27日起，第31步兵師第124步兵團沿1號公路向40英哩(65km)外的基巴韋前進，當時第一場季候雨開始來臨， 他們與日軍向南推進的一個連相遇，他們在強大火力支援下殺死50名日軍，其他日軍逃走。

5月3日，第31步兵師到達基巴韋，日軍抵抗微弱，5月6日，第124步兵團繼續沿賽瑞公路向北推進，日軍一個連奉命在馬卡哈拉灣以南30英哩(50km)阻擊美軍，以爭取更多時間給第30師團重組，他們阻擊美軍6天之久。

直到5月12日，美軍在炮兵支援下才將日軍趕離道路，這時，美軍第40步兵師第108步兵團已在馬卡哈拉灣無人防守的海灘登陸，他們沿賽瑞公路南下，力圖與第31步兵師會合。

5月21日，第31步兵師攻占馬來巴來，5月23日，第31步兵師與第40步兵師第108步兵團會合，美軍控制了整條賽瑞公路。之后美軍聯同菲律賓游擊隊掃蕩逃入山中的日軍。

達沃地區的第24步兵師繼續掃蕩日軍，6月10日，日軍有組織的抵抗才結束。

當美軍及菲律賓游擊隊繼續掃蕩工作時，艾克爾伯格中將宣布日軍有組織抵抗已經結束，在島上，殘余日軍逃入山區防守直至戰爭結束，共有22,000名日軍在戰爭結束時向盟軍投降，這亦標志全菲律賓群島被解放，大約10,000名日軍在戰役中陣亡，超過7,000人受傷及另外8,000人因饑餓及疾病而死，美軍只損失了820人及2,880人受傷。

由于菲律賓戰役失敗，南方軍與日本本土的戰略聯系被切斷了，全軍幾乎處于與外界隔絕的境地，無法再從其它戰區獲得人員和物資的補充。在惡劣的態勢下，南方軍高層領導力求收縮兵力，獨立抵抗，確保以泰國為中心的印支半島和新加坡重地，盡可能地牽制敵軍重兵，以配合所謂的“本土決戰”。

為此進行的主要兵力部署有:將緬甸方面軍所屬第15軍司令部和第15、第53、第56師團撒到泰國地區，第55師團調到法屬印支，第31師團調赴馬來半島;撤銷第2方面軍、第19軍序列，縮編為第2軍;第39軍擴編為第18方面軍，轄基干部隊第4、第15、第22師團、第19軍之第48師團、澳北之第46師團;第39軍之第37師團和大本營直轄之第37軍撥歸第7方面軍;將第3航空軍主力(8個戰隊)派赴臺灣。