Sus primeras escaramuzas fueron incursiones contra bases navales cerca del mar interior japonés y al sudoeste, en la isla de Honshu. En esas batallas dos bombas penetraron en la hangar de cubierta del Franklin, dejando a sus muertos en el agua a 50 millas del continente japonés. El crucero Pittsburgh remolcó el Franklin. El Missouri colaboró posteriormente cubriendo la retirada del Franklin hacia Ulithi hasta el 22 de marzo, después fijaron los planes de la preinvasión y el bombardeo de Okinawa.

El Missouri se unió a los acorazados rápidos TF58 en el bombardeo de la costa suroriental de Okinawa el 24 de marzo, donde llevaron a cabo una acción de reconocimiento para evaluar la fuerza enemiga en las playas del oeste de la costa, que serían el sitio real de los aterrizajes en la invasión. Los aviones conformaron la fuerza de ataque japonesa conducida por buque Yamato el 7 de abril. El Yamato fue hundido, al igual que un crucero y un destructor. Otros tres destructores enemigos fueron dañados y se fueron a pique con gran estrépito. Cuatro destructores restantes, sobrevivientes únicos de la flota que atacaba, fueron dañados y retirados a Sasebo.

Detalle de la artillería del acorazado, en Pearl Harbor

El día 11 de abril el Missouri sufrió un ataque kamikaze, en el que un avión se estrelló por debajo de su nivel de la cubierta principal. Se formó un fuego debido a la gasolina derramada por el ala de estribor de la avioneta. Con todo, el acorazado sólo sufrió daños superficiales, y el fuego fue rápidamente controlado. A las 23:05 del 17 de abril, el Missouri detectó un submarino enemigo a 12 millas de su posición. Cuatro destructores hundieron el submarino japonés I-56.

Missouri se separó del destacamento de fuerzas del portaviones Okinawa el 5 de mayo y navegó hacia la base Ulithi. Un resumen de sus resultados en la campaña de Okinawa fueron: había tumbado a cinco aviones enemigos y asistido en la destrucción de otros seis, ayudó a rechazar 12 ataques a la luz del día de los raiders enemigos y luchó en cuatro ataques nocturnos contra su escuadra. Su bombardeo a la orilla destruyó varios emplazamientos y muchas estructuras militares, gubernamentales e industriales.

El Missouri llegó a Ulithi el 9 de mayo y partió hacia el puerto de Apra  el 18 de mayo. Partió de nuevo el 21 de mayo, y el 27 ya estaba otra vez bombardeando posiciones japonesas en Okinawa. El Missouri ahora lideraba la poderosa 3ª flota hacia los campos de aviación e instalaciones en Kyushu el 2 y 3 de de junio. Algunas guarniciones de su parte alta se rompieron debido a una fuerte tormente sufrida entre el 5 y el 6 de junio, pero el Missouri no sufrió ningún daño importante. Su flota estuvo de nuevo en Kyushu el 8 de de junio, donde sufrió un bombardeo combinado aire-tierra y tuvo que retirarse hacia Leyte. Llegó a San Pedro, Leyte, el 13 de de junio, después de casi 3 meses de operaciones continuas en la campaña de Okinawa.

Firma de la rendición japonesa a bordo del USS Missouri

Aquí se preparó para conducir la 3ª flota hacia las aguas interiores del corazón de Japón. La poderosa flota fijó un curso hacia el norte el 8 de julio para acercarse al continente japonés. Las incursiones tomaron Tokio por sorpresa el 10 de julio, a lo que siguió la devastación en Honshu y de Hokkaido los días 13 y 14 de julio. Por primera vez, se asistía a una destrucción tan importante de objetivos terrestres con fuego naval.

Durante la noche del 17 al 18 de julio el Missouri bombardeó blancos industriales en el área de Hichiti, Honshu. A finales de julio los japoneses habían perdido el control sobre sus aguas. El Missouri había conducido a su flota a la victoria controlando el aire, el mar, e incluso las orillas del país nipón. Las reacciones en Hokkaido y al norte de Honshu finalizaron el 9 de agosto, el día en que caía la segunda bomba atómica. A las 20:54 del día siguiente, de forma extraoficial, corrían las noticias de que Japón estaba lista para rendirse, a condición de que se respetase la soberanía del emperador. Fue a las 07:45 del 15 de agosto, cuando a bordo del acorazado, se recibieron las palabra del presidente Truman anunciando la rendición incondicional de Japón.



Fin de la segunda guerra mundial.
El Missouri transfirió una partida de 200 oficiales y hombres al acorazado Iowa para conformar las fuerzas de la ocupación de Tokio el 21 de agosto. El acorazado entró en la bahía de Tokio el 29 de agosto para prepararse para la ceremonia formal de la rendición.

El acontecimiento de mayor importancia del que ha sido testigo este gigante del mar, ocurrió el 2 de Septiembre de 1945 en la mismísima cubierta de este buque, fue la firma de la rendición formal por parte de Japón a las Fuerzas Aliadas en la Segunda Guerra Mundial. Este día se recibieron a bordo a los militares de alto rango de todas las fuerzas aliadas. La almirante Chester Nimitz subió a bordo poco después de las 08:00, y el general del ejército Douglas MacArthur (comandante supremo de los Aliados) lo hizo a las 08:43. Los representantes japoneses, dirigidos por el Ministro de Asuntos Exteriores, Mamoru Shigemitsu, llegaron pocos minutos después, a las 08:56. Eran las 09:02 cuando el general MacArthur caminó hacia la batería de micrófonos y empezaba la ceremonia de la rendición, cuya difusión esperaba todo el mundo. A las 09:30 los representantes japoneses abandonaron el barco.