继而率部协助攻取上海、南京，参与南京大屠杀。1938年，在日军第六师团编制内参加武汉会战。1939年，牛岛满升任陆军中将，任日本唯一的专门实施两栖登陆的师团——第十一师团的师团长。从1944年8月8日起，任第三十二军军长，受命防守冲绳岛。
牛岛满原计划以岛中部的两个机场为核心防御地带，先以海上和空中的“特攻”作战削弱来犯美军，再集中兵力将登陆之敌歼灭在滩头。但在战役前夕，日军大本营判断失误，将冲绳岛守备部队中最具战斗力的第九师团调往中国台湾，打乱了牛岛满的全部计划，引起他的极度不满。牛岛满在这个小岛上组织抗击，就像一头困兽，疯狂地垂死挣扎。
美军登陆前，日军在冲绳岛上的兵力为陆军两个师团和一个旅团，加上海军的一些警备部队和陆战队，共约10万人。
为确保冲绳岛不失，日军大本营制定了代号为“天号作战”的航空兵决战计划。日军集中了陆海军航空兵总计达2990架作战飞机，其中自杀式飞机1230架。
美军多次领教了日军的疯狂，也预料到进攻冲绳岛必定会遭到日军自杀式飞机的拼死冲撞。尽管日军的这种战术并不能改变战争的结局，但对美军的威胁很大。
因此，美军计划在登陆之前，先以航空兵对日本本土、冲绳群岛和中国台湾等地的日军航空基地进行大规模突击，尽可能削弱日军航空力量。
于是，李梅少将大显身手的机会到了。
“鬼畜李梅”火攻东京
美军第二十一航空队司令李梅少将为提高对日本的轰炸效果，将战术改为夜间低空轰炸，并拆除了B…29轰炸机上除尾炮以外的所有武器，这样就使B…29的载弹量增加到了7吨，而且全部使用燃烧弹。这一战术，史称“李梅火攻”。
3月10日晚，美军334架B…29轰炸机在东京投下了近2000吨的燃烧弹，将东京三分之一的城区化为一片废墟，建筑物被毁达到25万幢，100余万人无家可归，平民死亡达8。3万人，伤10万人，破坏程度丝毫不亚于一颗原子弹。
这一战让李梅将军一战成名，还赢得了一个外号——“鬼畜李梅”。因为日本人认为他是地狱中出来的恶魔，所以称他为“鬼畜”。
3月10日是日本的“陆军纪念日”，李梅特意在这一天给日本人“献礼”。
美军两架导航机首先到达东京上空，在下町地区投下照明弹，然后以“十”字形投下燃烧弹，燃起两条火龙，为后续轰炸机指引目标。接着，300多架B…29鱼贯而下，在1500米的高度向下町地区投掷了2000多吨燃烧弹，还有数十架经过改装的B…29直接撒下了数十吨汽油，原本零散的火焰迅速变成了一股烈焰风暴。
下町地区是东京人口最稠密的地方，用木头和竹子建成的房屋密密麻麻地挤在一起。美军轰炸机投下燃烧弹和汽油之后，下町地区很快变成了一片火海。半小时后，火势已经无法控制。大火造成的灼热气浪与冷空气形成强劲的对流风，风助火势，火借风威，大火几乎将所有东西都点燃了，金属都被高温熔化，人和木头都在令人窒息的高温中自燃！许多躲在防空洞里的人被活活烤死，四下奔逃的人群近乎疯狂，到处是乱窜的火苗，到处是恐怖的惨叫。很多人认为水能灭火，纷纷跳入附近的池塘和河流。但是炽热大火所形成的高温，早已将水都烧开了！池塘几乎成了沸腾的火锅，水中避难的人们被滚烫的水活活煮死。不久之后，大街小巷都摆满了一排排焦黑的尸体。在猛烈的大风里，那些已经逃出大火范围的人也会因为被风刮来的火星而烧着。
这股大火借着风力，烧死了无数试图逃跑的日本人。许多人虽然没有被烧死，却死于窒息。日本记者加藤益雄回忆说：“火焰呼啸着前进，大量吞噬着氧气，成千上万的人死在防空洞里、大街上、沟渠里，甚至是大面积的开阔地上，就像被抽干了水的湖底上大量喘息挣扎的鱼。”
美军300多架B…29鱼贯而下，在1500米的高度向东京投掷了2000多吨燃烧弹
皇宫的主要建筑也被烧成了白地。燃烧弹在东京闹市区引起的大火越过护城壕烧到了皇宫，裕仁天皇恐惧地躲在了地堡中。一夜间，东京三分之一的城区被烧成了白地。黎明时赶到下町的救护人员都被眼前的惨景震惊了：池塘里漂浮着无数尸体，都被大火烧成黑炭，根本无法分辨是男是女。待到天亮后，幸存者们被眼前的一切惊呆了：大部分建筑物荡然无存，街道已无法辨认，只剩下断壁残垣。一位幸存者回忆道：“我家附近所有的房屋都变得像熔化的糖块一样。河水几乎都蒸发掉了，无数烧焦的尸体遍布干涸的河床。士兵和警察正在堆放死尸，尸体呈各种姿势蜷缩着。空气中弥漫着烧焦的臭味。天哪！那一刻我怀疑自己是否还在人间。”为了清理在这次袭击中死去的居民尸体，幸存者们整整用了25天。
威力惊人的“李梅火攻”，建立了一种可怕的轰炸模式。随后，第二十一航空队又以同样战术对名古屋、大阪、神户等城市进行了大规模轰炸。至3月19日，共出动B…29约1600架次，投掷燃烧弹近一万吨，迫使日军将这些城市的飞机制造厂进行了疏散，从而大大降低了飞机产量。
“李梅火攻”这种轰炸模式，在日本的许多城市里留下了大片废墟。战争结束后，日本战败回家的士兵下了船不认识路、找不到家门的例子比比皆是。因为路已经没了，他们的家乡早已变成了废墟。
给老冤家授勋
最有意思的是，战后日本政府竟然给“鬼畜李梅”授勋，还不是一般的勋章，而是“勋一等旭日大绶章”，日本的最高荣誉。自1875年创制以来，截至目前，日本一共只颁授了1220枚，其中二战结束前810枚。山下奉文在上法庭受审时还挂着那玩意儿，说明即使对山下奉文这样的陆军大将来说，这玩意儿也来之不易，就更不要说外国人了。日本鬼子这是犯得什么二啊？
二战时的日军大本营有一个军令部作战参谋、海军大佐源田实，奇袭珍珠港的计划就是这个人制定的。他还参加过中途岛海战，日本投降时军衔大佐。因为他是单纯作战的参谋军官，不够战犯资格，所以，源田大佐战后进了日本防卫厅，最后当上了航空自卫队的最高长官。
美国人为了搞好美日关系，在源田实退役时，授给他一枚“将领级军团殊勋章”。这种勋章分四等：统帅级、将领级、军官级和军人级。蒋介石和苏联元帅朱可夫拿过统帅级的，菲律宾的拉莫斯拿过将领级的，但这几位都是反法西斯的。源田实是啥人？也有资格拿？这就是政治！
源田实受勋之后，也想让自家老大表示一下，礼尚往来嘛。我炸美国人最狠，美国人却给我授勋，那我们也应该给一个炸我们最狠的美国人授勋才是啊。所以他想起李梅来了，就这样，源田实在1964年推荐授予李梅将军“勋一等旭日大绶章”。
源田实那时牛大了，他退役以后代表自民党参加参议院选举，得票数位居第五位。在之后的24年里，连任4届参议员，长期担任自民党国防部会长。所以他的提案马上就通过了。
这不是源田实在报恩，而是国际政治。当时很多日本人反对签订《日美安保条约》，美国担心日美关系会不稳定，所以双方都要做些姿态来表示“战争已经过去了”，于是才有了这一幕互相授勋的闹剧——“我们都已经忘记了”。
但是，日本至少有一个人没忘记——裕仁天皇。“勋一等旭日大绶章”的授予仪式按惯例是天皇亲自向受勋人颁发，可天皇对当年的恐怖耿耿于怀，破天荒地和政府议会对着干：孤王不干！这个勋章谁爱发谁发，反正孤王不发——天皇最终没有出席授勋仪式。没有天皇授勋，李梅也觉得没劲，连记者招待会都没开，后来也没见他挂过这枚勋章。
“菊水特攻”
3月27日和31日，第二十一航空队根据尼米兹的要求，转而轰炸日军在九州岛的各个机场。美军的B…29轰炸机严重破坏了这些机场的设施，使日本在九州岛的航空兵几乎瘫痪。
与此同时，美军航母编队也出动了近千架舰载机对大阪和神户的飞机制造厂，以及九州、四国等地的机场，进行了轰炸。
美国空军的上述行动，严重阻挠了日军海空军对冲绳岛的增援。
4月1日，天气晴朗，美军的登陆战役终于打响了！4时许，美军炮火支援编队的军舰开始射击，掩护登陆部队抢滩上陆。陆战第二师首先在冲绳岛东南海岸登陆，实施佯动，以吸引日军的注意力，分散日军兵力，为真正的登陆创造有利条件。8时，美军登陆主攻部队陆战第一师、陆战第六师和陆军第七师、第九十六师，在冲绳岛西海岸从北到南正面约9公里的地段登陆。
这个时候的美军，登陆作战已经驾轻就熟。8时28分，美军飞机结束了最后一次扫射，舰炮也停止射击，第一拨登陆艇此时距海滩仅70米，海空协同十分完美。8时32分，第一拨登陆部队冲上岸。整个登陆过程非常顺利，日军根本没有任何抵抗。这反倒让美军有些莫名其妙，不知所措。
4月2日，美军一部开始向东推进，切断日军防线。4月4日，美军两个陆战师横跨整个岛屿，到达东海岸的中城湾，将岛上日军一分为二。
由于在反击美军对九州岛的空袭中，日军航空兵力损失惨重，已无力组织大规模的“天号作战”。因此，日军只出动了少量飞机进行攻击。
尽管“天号作战”草草收场，日军出击的自杀式飞机数量很少，但还是给美军造成了一定损失。4月上旬，日军共出动陆海军飞机1500余架次，其中自杀式飞机约占半数，对美军发动所谓的“菊水特攻”。
“菊水”这个代号意为水中的菊花，是日本14世纪著名武士楠木正成的纹章图案。楠木正成在众寡悬殊的战斗中，立下“七生报国”的誓言，就是说即使死去七次也要转生尽忠。他因为在战斗中与敌人同归于尽而为后世所推崇。于是，日军拿他作为偶像，来激励那帮自杀飞行员真是再合适不过了。尽管战前美军就预料到了日军会发动自杀式攻击，但日军攻击之疯狂、美军损失之惨烈，还是令美军胆战心惊。
永不沉没的“拉菲”号
日军在进攻中使用了一种新式武器——“樱花弹”，名字好听，其实就是火箭助推的载人航空炸弹，也就是有人驾驶的导弹。由攻击机携带到达战区后脱离，由敢死飞行员驾驶冲向目标。“樱花弹”装有一吨烈性炸药，由三台固体燃料火箭发动机推进，时速高达800公里，威力很大。美军则称之为“八格弹”，这种武器给美军造成了不小损失。
在这次日军的自杀式攻击中，美军被击沉驱逐舰4艘、登陆舰2艘、军火船3艘、运输舰1艘，被击伤战列舰2艘、航母2艘、护卫舰4艘、驱逐舰17艘，人员伤亡惨重。出击的日机前后被击落722架，约占出击总数的48％。
在这次战斗中，美军的“拉菲”号驱逐舰浴血奋战，赢得了“不沉之舰”的称号，成为美国海军勇敢和坚强的象征。当天，“拉菲”号负责雷达警戒，早上8时许，发现日军50余架飞机飞来，便立即发出预警，并引导空中的战斗机前去拦截。由于双方飞机混杂在一起，“拉菲”号怕误伤己方飞机，没有开火。很快有两架日军自杀式飞机猛冲过来，“拉菲”号迅速开火将其击落，随即又有20余架日机从几个方向扑来，“拉菲”号全力以赴，施展全舰火力对空射击。日机的集中攻击使“拉菲”号难以兼顾，先后被3架自杀式飞机撞中。其中一架正撞在127毫米尾炮的炮塔上，剧烈的爆炸当场就将炮塔炸飞，火焰和浓烟喷涌而出，高达60米，甲板上到处是日军自杀式飞机上喷溅出的航空燃油引起的火焰，火势熊熊。美军水兵冒死上前，竭力控制火势，防止蔓延。紧接着，一架日机投下的炸弹又命中20毫米高射炮的弹药舱，引发了更大爆炸，将舵机炸坏，使“拉菲”号失去了机动能力。不久，又有两架自杀式飞机撞上“拉菲”号，伤势进一步加重。“拉菲”号后半部的火炮全部被炸毁，只剩前部4门20毫米炮还在坚持战斗。这场生死搏斗持续了整整80分钟，“拉菲”号先后遭到22架日军自杀式飞机的攻击，击落了9架，但被5架撞中，还被4枚炸弹命中。“拉菲”号受到的创伤如此之重，但凭着全舰官兵的努力，最终没有沉没。舰上的350名官兵，死亡32人，伤71人，几乎占总人数的三分之一。
次日，“拉菲”号被拖船拖到锚地紧急抢修。4月22日，“拉菲”号就能依靠修复的自身动力驶回关岛，最后于5月22日驶抵美国本土西雅图，在托德船厂进行大修，直到战争结束后的