11月初，美军参战的地面部队第27步兵师和陆战2师分别在夏威夷和新赫里布底进行了临战前的登陆演习。11月10日-13日，登陆编队出发向吉尔伯特群岛进发。第50特混编队先后出发集结。同时，第57特混编队的岸基航空兵部队，对吉尔伯特群岛和马绍尔群岛日军机场进行了连续七天的空袭，以压制日军航空兵力，保障登陆编队的航渡安全。11月18日，第50特混编队陆续到达吉尔伯特群岛附近海域，负责拦截日军海空支援;夺取马金岛、塔拉瓦附近地区的制空权;11月19日，美军第50特混编队的舰载机大举出动，对马绍尔群岛、吉尔伯特群岛和瑙鲁岛进行了全面的航空火力打击。
过程
马金岛位于吉尔伯特群岛最北端，由十个岛礁组成，其中最大的岛礁是布塔里塔里岛。长2742米，宽366米，是日军防御工事集中的主要地区。日军在岛上建有水上飞机基地。担负登陆作战的是步兵第27师的第165团和第105团的一个营，共约6400人，与守军相比，占有9∶1的兵力优势。
11月20日凌晨，6时20分，舰载机飞进行直接航空火力准备。6时40分，舰炮火力支援大队开始实施舰炮火力准备，猛烈的炮击一直持续到8时24分，马金岛完全被硝烟和烈火包围，日军没有任何还击，美军只是“密西西比”号战列舰的主炮塔发生爆炸事故，造成了43人丧生，19人受伤。
8时13分，第一波登陆部队驶向海滩。同时舰载机对海滩上的日军阵地进行猛烈的低空扫射，掩护登陆部队抢滩。8时32分，第一波登陆部队到达马金岛西海岸代号“红滩”的登陆滩头，舰载机转而攻击日军的纵深防御工事。不久，美军第二、第三波相继到达，依次上陆。27师的师属炮兵也在西海岸南部的乌基安冈角登陆，随即展开为部队提供炮火支援。日军在西海岸防御非常薄弱，至10时许美军已完全控制了登陆场。实际上，这是美军的佯攻，目的就在于将日军从主要防御地区吸引过来。
10时许，美军登陆兵运输舰驶入礁湖，准备在布塔里塔里岛的北侧，即礁湖的内侧登陆。美军在礁湖水域完成了换乘，在舰炮和舰载机火力支援下，先后向海滩冲去。当登陆部队接近海滩时，遭到日军轻武器的密集射击，美军很快压制住了日军的火力，10时45分，第一波顺利抢滩上陆，但第二、第三波都因为登陆工具无法通过遍布珊瑚的浅水区，所运载的部队只好在距离海滩270米处下船，在齐腰的海水中涉水上岸。登陆虽遭到了日军的抵抗，但美军伤亡并不大。
美军本来预计一旦西海岸佯攻开始，日军必会调动主力前去迎击，这样就可与随后在北海岸登陆的主攻部队，形成夹击之势，消灭离开防御工事的日军主力。不料日军不为所动，基本没有出击，致使美军的如意算盘落空。但美军在两个方向的登陆均告成功，可以迅速向纵深推进，尽快占领全岛。但参战的陆军部队习惯于炮火掩护下推进，一遇到日军阻击，有时甚至只是几个日军的狙击手，就停止不前，等待炮火将阻击的日军消灭后再前进。日军在岛上建有大量的机枪火力点和永备发射点，美军的推进遭到了顽强的抵抗，由于舰炮火力的精度不高，无法有效摧毁日军的地下掩体，唯一的办法就是使用坦克。但坦克手却不愿接受步兵指挥官的指挥，步兵165团的团长只好亲自前去和坦克兵商量，却被日军的狙击手打死，这是美军在地面战斗中阵亡的最高军衔的军官，由于地面部队失去了指挥，更是难以前进。夜晚，岛上的美军不断遭受日军的渗透袭扰，惊恐不安，彻夜不得安宁。
11月21日，美军的战斗依然没有起色，空中支援由于敌我双方战线混杂，难以有效实施，有一次舰载机投下的炸弹就落在美军头上，造成了3人死亡，多人受伤。这样美军的推进就更为缓慢，第5两栖军军长霍兰德·史密斯少将来到27师师部，亲自督战，也无济于事。
11月22日，美军步步进逼，所占领的地区逐渐扩大。入夜后，日军发动了最后的大规模自杀冲锋，他们先点燃爆竹，以吸引美军注意，再驱赶当地的土著人在前充当“挡箭牌”，冲向美军的战线，在混战中，日军死50余人，美军死3人，伤25人，美军终于粉碎了日军的反击。这是日军最后一次有组织的反击。
11月23日13时，27师师长史密斯少将宣布占领马金岛。
死伤
在马金岛登陆战中，美军地面部队阵亡64人，伤152人，在没有遇到日军激烈抵抗的情况下，依然打了三天，加上海军11月24日凌晨在马金岛海域“科利斯姆湾”号护航航母被日军“伊—175”号潜艇击沉，包括航空火力支援大队大队长马林尼克斯海军少将在内约650名舰员阵亡，以及“密西比比”号战列舰炮塔爆炸所导致的伤亡，美军的伤亡总数高达死757人，伤171人，超过了日军。日军在马金岛守军阵亡585人，被俘105人，被俘人员中有104人朝鲜籍的工程兵，只有1人是战斗部队。
小结
美军的拙劣表现主要是指挥不力，战术失当，整个作战拖泥带水。参战的第27师长期担任守备，这是首次参加实战，该师在炮火掩护下逐步推进，一旦遭遇阻击就停止不前，直到炮火将阻击之敌压制，因此美军虽具有绝对优势，却没有一举将日军消灭，反而足足花了三天才将日军防守薄弱的马金岛占领。