1942年3月，日軍海上運輸船隊從新不列顛的拉包爾浩浩蕩蕩出發，經過俾斯麥海，抵達新幾內亞，沿途幾乎沒有什么美軍艦機的攔截，因此損失很少。這個時候的美軍，正全力阻止日軍向澳大利亞推進，無暇它顧。

　　1943年1月，美軍西南太平洋戰區司令麥克阿瑟上將開始實施"蛙跳戰略"--逐個奪取日占島嶼，最后打進日本本土。美軍經過一番琢磨，首選目標定在莫爾茲比港東北160公里左右的布納。美軍戰斗機開始飛往布納，尋殲日軍作戰飛機，炸毀跑道等設施，并先后擊落日機75架左右。日軍知道美軍要攻占該地，就設法從其它地區增派部隊。美軍乘機進行海上攔截作戰，接著地面部隊奪取了布納。在這次作戰中，日軍損失30萬噸船只和數十架作戰飛機。在美軍地面部隊清除布納殘敵的時候，克耐上將的第五航空隊開始向前推進，攻擊新幾內亞沿海的日軍集結地。那兒有三大目標：萊城--大型基地和大型機場；"薩拉莫阿--重要的港口和機場；芬斯徹哈芬--運輸中心和水上飛機及供應艦錨泊地。為了孤立這些地方的日軍，美軍決定，一旦日軍船隊通過俾斯麥海支援，就予以摧毀性打擊。

　　日本海軍官員于2月21日擬訂了"81號作戰計劃"，決定從拉包爾向萊城運送6900多名官兵，250噸的彈藥、車輛等作戰物資。為此，日本海軍將動用10艘左右的大型運輸船只，由8艘驅逐艦等戰艦進行海上護航，空中則由陸軍第12飛行團、海軍第21航空戰隊和"瑞鳳"航母的戰斗機護航。2月28日，日軍船隊從拉包爾啟航，沿著新不列顛島北海岸西進。3月1日，日軍船隊被美軍發現。美軍太平洋戰區陸軍航空兵的克耐將軍認為，這是顯示陸基航空兵威力的大好時機。這天下午，美軍空對海作戰拉開了序幕。美機在新不列顛的北部發現了一支日軍船隊，這支船隊擁有7艘商船、6艘驅逐艦和兩艘巡洋艦。不久，這支船隊又有另外7艘商船加入。美軍B-25轟炸機開始接近目標，但被巡邏的日軍飛機趕走。

　　3月2日，美機發現，這支船隊開始從俾斯麥海向維蒂埃茲海峽行駛。美軍29架B一17遠程轟炸機飛了過來，進行猛烈攻擊。在一陣陣爆炸聲中，日軍一艘大型商船被炸沉，另外兩艘被炸傷，一艘驅逐艦被炸中起火燃燒。日軍30架戰斗機前來攔截，然而，設有多個炮塔、配備多挺機槍的B－17毫無畏懼地猛烈射擊，結果，3架日軍戰斗機被擊落，而B－17只添了幾個彈孔，編隊轟炸完畢后全部安全返回基地。2日下午，美軍9架B-17轟炸機趕了過來，對日軍船隊再次發動攻擊。這支船隊現在只剩下6艘戰艦和10艘商船了，B一17編隊不顧一切地沖過去投彈，炸沉兩艘商船，炸傷一艘商船，并擊落一架前來攔截的日軍戰斗機。3日凌晨，美軍偵察機發現，日軍船隊通過維蒂埃茲海域向南行駛，這支船隊由7艘商船組成，護航的為8艘日軍戰艦。美軍再次發動空襲，派18架B－17、20架B-25轟炸機隊2500米高的空域轟炸，炸彈如雨點般落下。接著，美軍的A－20輕型轟炸機也開始投彈轟炸，16架P－38戰斗機在空中提供掩護。結果，日本多艘商船被炸沉，一艘驅逐艦沉入水底，其它3艘驅逐艦被炸傷。3日下午，美軍出動16架B－17、10架 B－25同5架澳大利亞戰斗機一道進行空襲，美軍11架P－38戰斗機提供空中掩護。作戰飛機冒著密集的防空炮火，投擲炸彈，日軍船隊3艘船只起火燃燒，迅速沉沒；一艘驅逐艦也烈火熊熊，而另一艘驅逐艦正在緩緩下沉。4日凌晨，美軍偵察機發現一艘燒毀的日軍驅逐艦還漂浮在海面，于是，一架B－25轟炸機飛過來扔下一枚炸彈，把它送入海底。

　　持續3天的俾斯麥之戰結束了。作戰中，美軍只戰死13人，受傷12人，4架飛機被擊落，2架負傷落在美軍機場附近。而日軍13－14艘商船被擊沉，7艘驅逐艦被擊沉，死亡人數達3000多人，損失戰機59架。這是美軍陸基飛機首次攻擊大規模日軍船隊之戰，沒有任何盟軍水面戰艦參戰，但卻取得巨大勝利的一次海戰。