9月15日凌晨，由19艘艦船組成的進攻艦隊——以旗艦「麥金利山號」為首，下轄巡洋艦、驅逐艦和3艘嚴陣以待的火箭發射船——在夜幕的掩護下，神不知鬼不覺地駛入通往飛魚峽的航道。巡洋艦進入了發射陣位，把大炮對準月尾島及其以遠的目標。驅逐艦也像兩天前那樣，小心翼翼地駛進主航道，後面緊跟著火箭發射船。麥克阿瑟穿過一堆頭戴鋼盔、身著救生衣、佩戴著令人眼花繚亂的服飾的將軍們，登上「麥金利山號」的艦橋觀戰。和往常一樣，麥克阿瑟戴著那頂汗漬斑斑的舊軍帽。人們出於對他高級官階的尊重，讓他坐在艦橋上海軍上將的椅子上。
「麥金利山號」穿過拂曉前的黑暗急速航行，麥克阿瑟指著八尾島上明滅閃亮的航標燈說：「那是給我們的見面禮。」他在回憶錄中寫道：「我們給敵人來了個冷不防，他們連航標燈都沒關掉。」克拉克上尉的偵察任務和點燃航標燈的事極度保密，艦橋上沒有人能夠糾正麥克阿瑟。
海空軍進行了令人生畏的最後火力準備。4艘巡洋艦停泊在離岸邊13000至15000碼的地方，較為靈活的驅逐艦則進至離灘頭不足800碼的地方。在登陸前的45分鐘里，它們將把總共2845發炮彈傾瀉到月尾島和仁川，並在登陸前2分鐘停止炮擊。
登陸前15分鐘，火箭發射船也將開始其致命的轟擊。進攻艦隊中有人把這些船稱為「浮動霰彈槍」（掩護登陸艦船的中距離火箭炮）。在13分鐘的兇猛轟擊中，每艘火箭發射船將在不足1000碼的距離上，向月尾島發射1000發5英寸的火箭彈。然後，兩艘火箭發射船將停止射擊並撤出戰鬥。第三艘將徑直衝到第一排登陸艦船的前頭，與海岸線平行行駛，對進攻部隊正前面的斜坡直接開火，給守衛者以最後一擊。
與此同時，陸戰隊和海軍的飛機將用機炮、火箭和炸彈鋪天蓋地轟擊月尾島。這一計畫要求艦炮射擊和空中轟炸密切協同，陸戰隊和海軍的大炮的彈道高不得超過1100英尺，飛機的活動高度不得低於1500英尺。
拂曉時分，仁川和月尾島籠罩在鋸齒狀的黑色山巒的陰影之中，使人難以辨別。偶爾出現閃爍的火光，那是頭一天轟炸造成的。但海濱似乎是異常寂靜，令人不寒而慄。早上5時45分，海軍上將多伊爾發令：「開火。」巡洋艦上6英寸和8英寸的大炮向灰色的海岸線噴發出陣陣橘黃色的火焰。接著，驅逐艦上口徑小些的大炮也紛紛開火。在此之後，海軍和陸戰隊的飛機轟鳴而至，它們投擲到月尾島上的炸彈發出沉悶的巨響。無線電高地是這個小島上最凸出的岬角，它在瀰漫的硝煙中已變成一堆模糊不清的東西。
炮火造成的破壞如此之大，以致海軍的飛行員們難以找到特定的目標。來自堪薩斯州赫林敦的愛德華·奧爾布賴特上尉（當天晚些時候通過海軍的一次新聞發布會的方式）說：「我昨天偶然注意到，有一個斜坡通向一個小海灣，上面長滿了綠草和灌木。當我今天奉命再次前往該地區執行任務時，發現野草已蕩然無存，只剩下幾棵樹。」另一位海軍飛行員、堪薩斯城的馬文·拉姆齊少校說：「島上沒剩下什麼東西。」洛杉磯的西德尼·費希爾中尉驚嘆道：「好傢夥！那個島子真的在顫抖，我覺得它會翻個個兒沉下去。」
6時整，陸戰5團3營忐忑不安的年輕陸戰隊員們蹲在457英尺長的船塢登陸艦的甲板上，安靜而吃驚地望著傾瀉在月尾島上的連天炮火。大部分士兵都是18至21歲的年輕人，其中一些人似乎是希望自己身在別處。其中一人對《時代》周刊記者弗蘭克·吉布尼說：「三個月以前我高興極了。」但他們看到有驅逐艦在他們和月尾島海灘之間，以及火箭發射船巨大的船體時，的確是鬆了一口氣。
擴音系統傳來了一陣刺耳的聲音：「放下船尾閘門。」接下來的命令是要陸戰隊員們換乘小一點的通用登陸艇，這種120英尺長的小艇將把他們送上灘頭。他們都蹲伏在坦克和貨物之間。
船塢登陸艦在水中停了下來，用來屏障海水的甲板隔障被放了下去。通用登陸艇順著滑道倒退著衝進平靜的海面，笨拙地轉彎掉頭，然後直衝灘頭。
此時，火箭發射船已經把炮彈上膛。矮胖笨拙的火箭發射船與線條優雅的驅逐艦和航空母艦相映成趣，它們駛到離灘頭只有幾百碼的地方，看起來就像是脫離了拖輪的駁船。然後下達了開火的命令。一簇簇火箭彈從發射船上騰空而起，以弧形彈道直躥天空，然後傾瀉在月尾島殘存的守衛者頭上。
就在通用登陸艇顛簸起伏地駛向海灘時，陸戰隊的海盜式戰鬥機又一次向島上俯衝投彈。通用登陸艇現在離灘頭只有幾百碼了，一名陸戰隊員喊道：「島上的東西給我們留一點。」最後一枚炸彈投在島上時是早上6時29分，4分鐘以後，7艘登陸艇在島北端的綠海灘搶灘。它們撞上沙灘時艇身震顫，接著便穩住了。艇首門放下了，坦克魚貫而下，陸戰隊員跟在後面猛跑。
第一批登陸的士兵擔心遇到抵抗，一下船就在灘頭上卧倒，舉起槍準備射擊，但卻沒遇到任何抵抗，因他們登陸的地方遭到了徹底摧毀。陸戰隊員們衝過灘頭，到達海島北端時，只遭到了零星步槍的射擊。近距離的空中支援仍在進行，F4U式飛機用機關槍潑水似的猛掃衝擊部隊前面的地方，子彈在陸戰隊員前不足50碼的地方濺起了陣陣煙塵。
陸戰隊的首要目標是該島地勢最高的無線電高地的北坡。一路上遇到的零散而麻木不仁的北朝鮮士兵無心再戰，寧肯投降。早上6時55分，即第一批陸戰隊登陸後僅僅25分鐘，阿爾文·史密斯中士就把一面美國國旗系在無線電高地山頂的一棵被炮火洗劫過的樹上。
正在把望遠鏡對準該島的麥克阿瑟不住地點頭表示滿意。「好啦，」他站起來說，「我們一起喝咖啡去吧。」
陸戰隊的阿爾法·鮑澤上校後來描述月尾島進攻戰鬥時，把攻擊部隊輕而易舉的登陸歸功于海空軍的轟炸。「很多人（北朝鮮人民軍的士兵）走出地堡和防炮洞時搖搖晃晃，處於完全懵了的狀態。……即便他們沒死或沒受重傷，也都神志恍惚，跌跌撞撞地走來走去。」
《時代》周刊記者弗蘭克·吉布尼上岸的時候，目睹了守軍崩潰瓦解的情形：
三四個身體半裸的北朝鮮士兵面容憔悴，驚恐萬狀，雙手僵直高舉，在一名陸戰隊員的命令下走進他們原來的一個淺壕溝。我用日本話跟他們交談。「你們會殺死我們嗎？」其中一人結結巴巴地說。我說我們不會殺他們，他跟另外幾人說了幾句，他們眼中的恐懼神色稍稍緩和。
想不到的是，第三批登陸的陸戰隊遇到了最頑強的抵抗。該營的H連為第一攻擊波，據認為他們已經肅清了該島的北端。但是，第三攻擊波的I連卻遭到一陣雨點般的手榴彈的打擊。該連鎮定下來後，看到側翼有一個修在懸崖底部的炮陣地。北朝鮮人不時探身出來扔手榴彈，然後蹲下隱蔽。
I連決定給20多名守軍一個機會，使他們放棄毫無希望的抵抗。一名翻譯人員爬到懸崖邊上，告訴那些士兵說，他們的處境毫無指望，並請他們投降。他們的回答是扔過來更多的手榴彈。
連長羅伯特·麥克馬倫上尉喚來跟隨陸戰隊爬上山坡的坦克，其中一輛——實際上是一輛經過改裝的推土機——隆隆作響地開到這個頗為棘手的地方，用碎石把那個炮陣地封了起來，消滅了這些北朝鮮人。
各處的北朝鮮人都扔下武器停止抵抗。有些人乞求憐憫：「救救我（朝鮮語）。」一個受重傷的人向弗蘭克·吉布尼哀求，他全身衣服除了皮靴外都被氣浪掀掉，很快就死了。陸戰隊員們命令戰俘們脫光衣服，以免他們匿藏武器，讓他們列隊前往海灘。戰敗了的北朝鮮人以為他們要被處死，有一個人跪在路上雙手合十哀求道：「不要殺我，我是基督徒。」
上午8時，月尾島上所有的抵抗都告停止。傳到「麥金利山號」的消息說，陸戰隊現已佔領通往仁川港的咽喉要道。麥克阿瑟走進艙室，手書了給「羅徹斯特號」上的斯特魯布爾海軍中將的一份電報：「海軍和陸戰隊從未像今天早上這樣表現得如此出色。」
麥克阿瑟「以1對10」的賭注的第一步超乎想像地大獲全勝。只有17名陸戰隊員受輕傷。北朝鮮人民軍108人陣亡，136人被俘，估計還有150多人被掩埋在石土之下。
現在該進攻仁川了。