就在南海支队从母岛出发的12月4日，麦克米林上校已经接到了来自海军部的电报，提醒关岛务必加强防御，战争很可能会在最近打起来。电报还要求销毁涉密文件，包括“所有秘密和机密的出版物，其他关于当前目的和判断的保密资料”。麦克米林除了销毁文件之外其余也没什么事情可做。早干吗去了，防御是几天内能根本改变的吗？一旦打起来的话除了战死和投降，他和岛上的守军没有第三条路可走。

　　守是守不住但日子还是要过的。死猪不怕开水烫的麦克米林总督之前就命令驻扎关岛的美国军舰“金星”号载着137名船员（大部分是查莫罗人）前往菲律宾进行补给，主要是为即将来到的圣诞节采购物资和礼品，这些东西最后当然都没用上。不过派出去的人员无疑要幸运多了，虽然在菲律宾最后投降的美菲军有8万多，但肯定不是关岛的全部。

　　12月8日早上4：45，熟睡中的麦克米林被静夜中突然想起的铃声吵醒。睡眼朦胧的麦克米林在电话中被亚洲舰队司令托马斯.哈特上将告知，珍珠港遭到了日本舰队的袭击。麦克米林一下子睡意全无，那一天终于来了，他意识到不久之后他将成为日本人的阶下囚。

　　当日上午8：27，来自塞班岛的日军战机16架飞临关岛上空开始对美军营区、海军补给库房、广播电台、“美国标准石油公司”关岛子公司的目标进行轰炸，关岛“泛美大酒店”也在第一时间遭到了日军战斗机的低空扫射，几名酒店雇员被当场打死。

　　绰号“老鸭子”的唯一一艘扫雷艇“企鹅”号正在执行夜间巡逻任务，它的两门76毫米高炮是驻军中唯一超过7.62毫米口径机枪的武器。这艘老舰勇敢地冲出港口以赢得机动，两门高炮发射的炮弹也逼迫日军飞机爬升到更高的高度，从而降低了投弹的准确性。“企鹅”号很快就成为日军攻击的主要目标，海军预备役少尉怀特被日军机枪打死，艇长哈维兰海军上尉及60余人受伤。在侥幸地击落一架日军机后，这艘孤独而顽强的扫雷艇很快也被击沉（美军称是自沉）。断断续续的空袭一直持续到下午的17点。

　　当天晚上，有9名当地的土著作为日军的哨探乘坐独木舟在岛北登陆，其中3人很快被美军抓获。审讯中他们供出，日本人将在第二天早上实施登陆，具体登陆地点不详。之前在下午麦克米林已经下令将岛上的50名日本侨民关进了监狱。

　　12月9日早上8：30，日军机8架再次实施空袭，但这是这一天里唯一的一次。这次攻击的目标是政府大楼和附近的几个村庄，所幸建筑物被破坏情形轻微。随着白天的过去可怕的暗夜很快就来临了。

　　看到关岛已经没有多少反击力量的日军认为实施登陆作战的条件已经成熟。这天傍晚，大队攻击人马开始从塞班岛出发，登陆编队包括4艘满载登陆部队及武器弹药的巡洋舰、4艘驱逐舰、两艘炮艇、2艘扫雷舰、2艘补给货船等等，庞大的船队浩浩荡荡全速冲向关岛。

　　12月10日凌晨2：15，按照既定部署，南海支队本部和以第一四四联队第二、第三大队为骨干的楠濑部队在关岛南部的东西两岸同时登陆，由塚本初雄中佐指挥的第一四四大队和由林海军中佐指挥的海军陆战部队在关岛北部西岸登陆，三路日军的汇合地点是关岛政府办公大楼。

　　日军海军陆战队的370位士兵于关岛首府阿加尼亚北边的阿加尼亚湾成功登陆后攻击前进，随后他们遭遇了一个当地的土著家庭，残暴的日军枪杀了包括妇女儿童在内17人中的13人。在第一次攻击被击退后，他们得到了另一路登陆日军的增援，政府大楼很快被攻占。美军的抵抗软弱无力，日军很快推进至美军海军陆战队的营区。另一路日军部队自关岛西北登陆后也向南攻来。4：45，双方在阿加尼亚市区的西班牙广场发生了战斗，双方互有伤亡。也只有这里尚可被称为战斗。

　　日军的登陆部队越来越多。当进一步得知将有五千敌军在该岛四周数不清的地方同时登陆时，麦克米林上校认为再进行抵抗无异于自杀。援兵是没有任何指望的，麦克米林决定投降，这一决定只是为了避免毫无意义的部队和平民伤亡。三次长长的汽车喇叭声宣告了停火，双方通过打手势进行了投降谈判，麦克米林幸运地成为第一位被俘的殖民地总督。为了羞辱他，日军强迫上校脱下衣服只穿一条短裤示众。他和他的士兵眼睁睁看着太阳旗从总督府的旗杆上徐徐升起。包括麦克米林在内的美国战俘在1942年1月10日先是乘坐“阿根廷丸”号押往日本，然后被押往台湾，最后都到中国的东北当了苦力。

　　所有的零星战斗在投降命令广播后陆续停止。经过11日和12日对岛内的两天扫荡作战，日军宣告关岛作战正式结束，随后便颁布了安民告示。

　　根据日本驻军最高指挥官的命令，我们在此宣布：

　　一、大日本帝国陆军已经占领关岛，这是为了解放全亚洲人民和重建亚洲和平，我们的目的是建立世界新秩序。

　　二、所有的居民只要服从我们的管理就不用担心，可以照常生活，我们保证你们的财产不会受到侵犯。

　　三、万一我们的部队需要征用你们的住处，你们必须配合。如果那样的话，我们的军队会支付我们的货币作为报酬。

　　四、如果有人挑战我们的秩序，甚至充当间谍的话，将被送上军事法庭处于死刑。

　　日本神武纪元2601年（公元1941年）12月10日

　　奉日军总司令之命

　　战斗中美国海军陆战队5人阵亡13人负伤，海军水兵8人阵亡，约30名平民死于日军的轰炸和扫射。日军海军陆战队10亡6伤。

　　并不是所有人都执行了麦克米林上校的投降命令。海军一等无线电通讯士官乔治.特威德驾驶他的1926型里奥轿车冲过了日军的机枪封锁线，带着五名同伴逃入了茂密的丛林。大家坚信，最多到1942年2月他们就会被反攻的美军解救出来。不幸的是，美国的战略重点在欧洲，美军的反攻已经是整整31个月之后。

　　期间在9月12日和10月22日，特威德的五名同伴先后在日军的围剿中被打死，孤身一人的特威德得到了当地土著居民安东尼奥夫妇的帮助才得以幸免，他也成为美军必将返回关岛的象征。日本人在丛林里四处寻找特威德，很多查莫罗人因此被恼羞成怒的日军斩首。但是他们始终没有抓到这个漏网之鱼，特威德因此被日军称为“关岛之鬼”。

　　特威德的故事还没有结束，1944年7月10日的第二次关岛战役中他将被美军“迈高”号驱逐舰救走。美国人当然也不会放过如此好的话题，随后就有了根据特威德经历撰写的畅销书《美国海军的鲁滨逊》，好莱坞还据此拍摄了由著名影星杰弗里.亨特主演的影片《英雄不孤单》。

　　日本人将关岛改名为尾宫岛，其含义为“大神宫之岛”，随后日本海军舞鹤第二特别陆战队担负其岛上的治安工作。之后关岛居民遭到了日军的严酷统治，在此期间只有日本小孩才能接受教育。日本人还建立了南海发展公司取代了之前所有的关岛企业，岛上推行的粮食配给制度导致许多本地居民病饿而死。