6 月 6 日，乌尔夫将军收到华盛顿急电，催促其尽快开始对日本本土的轰炸以配合海军陆战队即将开始的塞班登陆，并减轻华东日军对陈纳德将军第十四航空队的压力。乌尔夫将军希望到 6 月下旬开始对日轰炸，这样他的 B-29 机群会得到修整补充，中国前进基地也会储存更多的弹药和油料。华盛顿命令他必须在 6 月 15 日之前，至少派遣 70 架 B-29 轰炸日本，乌尔夫明白无法达到这个数字，现在只有 86 架 B-29 可以配备飞往日本所需的弹舱油箱，按照以往的经验至少有 20 架起飞后会由于各种故障退出。
华盛顿决定在 1944 年 6 月 15 日夜轰炸九州八幡制铁所。这个钢铁厂是日本钢铁工业里最重要目标，列入第一批空袭的最优先目标中。情报估计八幡制铁所年产 2 百 25 万吨轧钢——占日本年产量的 24%。此次行动的备选目标是中国山东沿海的一个港口，日本掠夺的焦炭、锰和磷酸盐等矿物都从这里运出。机群分为两组，分别在 2,438-3,048 米和 4,267-5,486 米两个高度投弹，每组飞机配备一架探路机，负责照亮目标。起飞预定于成都当地时间 1944 年 6 月 15 日下午 4:30，机群将在夜色中到达目标上空。
执行任务的 B-29 在 6 月 15 日之前全部飞抵成都，其中第 40 大队降落在新津机场，第 444 大队降落在广汉机场，第 462 大队在邛崃，第 468 大队在彭山。每架飞机从印度起飞时就装载了 1,814 千克炸弹，考虑到钢铁厂的炼焦炉无论是直接命中还是冲击波都可以被摧毁，炸弹都是高爆弹。共有 92 架飞机离开印度，只有 79 抵达中国，一架在途中坠毁，另外的由于故障退出。
15 日下午 4:16 分，4 个大队开始起飞，其中两个大队按照预定计划实施两分钟间隔起飞，另外两个大队起飞间隔时间长一些。共出动 75 架 B-29，起飞后不久就有 4 架由于机械故障被迫返回。成都时间晚上 11:38 分，第一架 B-29 飞抵目标上空，发出无线电信号“贝蒂”，意义是“已投下炸弹，云量小于 5/10”。但是这些轰炸机只有 47 架轰炸了预定目标，一架 B-29 坠毁于中国境内（原因未知），6 架因为机械故障抛弃了炸弹，2 架轰炸了备选目标，5 架错过投弹时机。
由于 B-29 在中国日占区进行了长时间飞行，机群抵达时八幡市因为预先的空袭警报已经实行了灯火管制，目标区一片黑暗，并且笼罩在钢铁厂产生的烟雾中。只有 15 架 B-29 进行了目视轰炸，其余 32 架依靠雷达轰炸。只有一枚炸弹投到目标区附近，炸毁了一个发电厂。八幡市的小仓兵工厂和其它一些工厂建筑遭到轻微破坏，钢铁业没有受到实质性损失。B-29 损失7架，其中一架被击落。
虽然实际上日本的损失微乎其微，但美国媒体将这次行动描绘成一个伟大的胜利，因为这是自 1942 杜利特轰炸东京后对日本本土的又一次打击。
乌尔夫将军被要求继续对日轰炸，但此时在成都储备的燃料和炸弹都告罄。他向上级报告说目前不能执行任何轰炸任务，华盛顿对此相当不满，于 7 月 4 日将乌尔夫将军调回国听候发落。他的职务暂时由桑德斯准将兼任。
B-29 在 8 月 20 日白天再一次光临了八幡
7 月 7 日，在桑德斯准将指挥下，18 架 B-29 轰炸了佐世保、长崎、大村和八幡的目标，但战果让人失望。7 月 9 日，72 架 B-29 轰炸了日占鞍山钢铁厂，有一架在起飞时失事，11 架由于机械故障而返航。此次轰炸共损失了四架飞机。8 月 10/11 日夜，56 架 B-29 从锡兰（现斯里兰卡）的英国航空基地起飞轰炸苏门答腊（现印尼境内）巨港的储油基地，其中部分 B-29 在苏门答腊牟锡（Moesi）河中布了水雷。这是一次航程 6,484 公里，19 小时的从锡兰到苏门答腊的艰苦飞行，也是二战中美国进行的距离最远的空袭。同一天，B-29 再一次轰炸了长崎。在 7 月-8 月之间进行的所有空袭都显示了美国陆军航空军指挥官还没有形成战略轰炸的概念，目标规划十分分散，并且缺乏大机群作战的组织和协同的能力，导致大量无谓的损失。
遭 B-29 轰炸后的鞍山昭和钢铁厂
在中缅印战场的 B-29 事故率惊人，其中大多是由于发动机起火引起的。尽管已经经过大量改进，但还是问题成堆。R-3350 发动机汽缸顶部的温度按照安全标准最高上限是 270 度，但由于成都和印度在盛夏地面温度高达 37-46 度，再加上贫弱发动机冷却系统，汽缸顶部温度在起飞后很快就升至 310 度。如此高的温度导致气门杆润滑油的蒸发，气门杆断裂并掉入汽缸与活塞碰撞而起火。
B-29 的机组很快就学会起飞滑跑时尽量加快时速就可以使气缸顶部温度保持在警戒线下。他们充分利用跑道的全长，加速至 225-233 公里的时速时才以低角度起飞，起飞后还要留在低空继续加速而不是立即爬升，在达到的空速后才开始爬升。一旦速度达到 322 公里，机械师关闭发动机整流罩排气门减小阻力，因为控制气缸顶部温度的关键是空速，当速度提高后排气门产生的阻力多于对降温所作的贡献。
乌尔夫将军的继任者，柯蒂斯.E.李梅将军于 8 月 29 日抵达印度。李梅将军当时只有 38 岁，是陆军中最年轻的少将。李梅由于在欧洲担任 B-17 指挥官战功卓著有很好的声望，他是具有巴顿似的强硬和很强领导能力的指挥官。上任伊始他就逐步增加 B-29 的任务频率并加强机组的训练；取消四机菱形编队，改用十二机盒形防御编队；引进领队机组概念，负责发现和标记目标；并规定以后投弹手和雷达操作员，无论是谁在瞄准目标之后都可以投弹；同时还改编了第 58 联队编制，解散了第 395、679、771 和第 795 中队，每大队下辖 3 个中队，每中队 10 架飞机。
这些改革需要一段时间的磨合，9 月 26 日对鞍钢的又一次轰炸仍未得到预期战果，10 月 25 日在对九州大村飞机厂的空袭中，采用每两枚高爆炸弹加一枚燃烧弹的间隔投弹方法，取得了较好的战果。11 月 11 日轰炸了南京。由于补给问题和飞机的不断失事，无法集中使用轰炸机以取得更大的战果。除此之外，日本也加强了防空兵力，11 月 21 日，6 架 B-29 在轰炸大村时被日机击落。类似的空战损失在 12 月 7 日轰炸沈阳满洲飞机厂时也发生过。到 1944 年底，由于事故、敌防空火力、以及日机攻击成都前进基地所造成的 B-29 损失已达 147 架。