对德轰炸
美国正式参战前，英国对德国后方的轰炸已持续一段时间，由于力量不足，效果并不明显。1943年1月，盟国召开卡萨布兰卡会议，研究对德战略问题，批准了阿诺德提出的加强从空中打击德国的建议。5月的华盛顿会议再次确定，盟国对轴心国发起海上攻击的同时，战略轰炸也要作为重要的打击手段。此后，大批的美国轰炸机部队在英国集结，并组建专门实施对德国轰炸的美国陆军第8航空队。在阿诺德的影响下，美国战前就开始生产被称为"空中堡垒"的B-17远程轰炸机，而更新式的战略轰炸机亦即将投入生产。
在欧洲，德国的重要工业区如鲁尔、汉堡、埃森、法兰克福、莱比锡和慕尼黑等都受到飞机的反复轰炸，德国实施火箭袭击的佩内蒙德基地也被摧毁。1943年11月至1944午3月的"柏林之战"，盟国出动飞机上万架次，数十次空袭德国首都，沉重打击了德国军民的士气，加速了纳粹德国的瓦解。曾经不可一世的德国元帅赫尔曼·戈林被打得焦头烂额。航空兵以铁的事实使美国空军成为了“能教敌人理解美国的一个军种”。1944年6月的诺曼底登陆作战中，盟国集中飞机近14000架，在登陆前50天就开始对德国防御体系的前沿和纵深进行轰炸，在登陆作战实施之时完全掌握着诺曼底地区的制空权。
对日空袭
太平洋战场对日本的战略轰炸实施较晚。1944年4月，阿诺德受命领导组建了航空兵第20集团军，自任司令，计划用装备了总值30亿美元的500架的B-29超级堡垒轰炸机用来对日轰炸，同年6月，阿诺德指示驻中国的美国陆军第14航空队司令陈纳德利用中国西南的机场，起飞B-29轰炸日本。当年7月，美国攻占中太平洋的马里亚纳群岛后，这里便成为轰炸日本的最理想的基地。
阿诺德率把陆军第20航空队的基地从成都太平寺机场转移到马里亚纳群岛，亲自指挥该航空队大规模空袭日本。从11月起，日本列岛的军事、经济目标就被覆盖在美国战略轰炸的弹雨中。1945年春，阿诺德走马换将，启用柯蒂斯·李梅少将带队主攻日本列岛，将轰炸使用的普通炸弹改为汽油燃烧弹，开始对日本城市实施夜间低空大面积轰炸，3月9日晚，334架“B-29”轰炸机从马里亚纳群岛起飞，于10日凌晨抵达东京上空，在两架飞机投下的燃烧弹的引导下实施轮番轰炸，使东京陷于一片火海之中;随后又相继在名古屋、大阪、横滨、神户等城市实施了同样方法。日本民众首先感受到的打击不是来自海上，而是来自空中。因此，在美国参谋长联席会议讨论最后对日本本土战略之际、阿诺德毫不迟疑地提出，无须陆军和海军去发动那种伤亡巨大的登陆作战，他的战略空军足够解决问题。似乎是对他这种豪迈说法的佐证，1945年8月，在阿诺德的陆军航空队对广岛和长崎投下两颗原子弹后没几天，日本便宣布无条件投降。
空军独立
1943年3月，阿诺德晋升为上将，1944年12月，获得陆军五星上将军衔。战争期间，阿诺德指挥着世界上最庞大的空中力量，包括15个航空队(下辖234个作战航空大队)，共计250万人，约7万架飞机。1946年，阿诺德从美国陆军航空队退役。就在他退役后的第二年，美国国会通过"国家安全法"，正式批准陆军航空队脱离陆军，组建独立的美国空军。1949年5月他在美国空军成立2年后改授为空军五星上将。1950年1月15日，阿诺德在加利福尼亚的索诺马去世。著作有《全球性使命》等
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