LeMay leidde de daaropvolgende B-29 Superfortress gevechtsoperaties tegen Japan, waaronder massale brandbommen op 67 Japanse steden en de atoombommen op Hiroshima en Nagasaki. Dit omvatte de brandbommenwerping van Tokio
In officiële documenten bekend als de "Operatie Meetinghouse" luchtaanval in de nacht van 9 op 10 maart 1945 die bleek de meest destructieve bombardementen van de oorlog te zijn. Voor deze eerste aanval beval LeMay de verdedigingskanonnen van 325 B-29's te verwijderen, elk vliegtuig te laden met Model M-47 brandbommen, magnesiumbommen, witte fosforbommen en napalm, en de bommenwerpers te bevelen in stromen te vliegen boven Tokio. LeMay beschreef Operatie Meetinghouse door te zeggen dat "de VS eindelijk gestopt waren met het slaan op vliegen en achter de mesthoop aan gingen".