1944年美国对日本开始轰炸时，采用的是同欧洲战场类似的昼间精确轰炸。飞机在白天出动，以大编队在10000米以上的高空集结并对大规模的工业基地和工厂进行毁灭性的轰炸。由于日本缺乏雷达预警，也没有适合反击战略轰炸的重型高射炮和高空重型战斗机，美军的轰炸因此损失轻微。
但这样的轰炸对摧毁日本军工企业的效果并不显著。因为日本工业结构与德国完全不同，日本大量的武器零部件是由散布在居民区的家庭式作坊工厂生产，再将这些部件运到工厂进行组装，昼间轰炸虽然能炸毁总装工厂，却无法阻止日本的小作坊持续生产军火。
面对这样的情况，1945年初，李梅开始负责对日本的空袭。他仔细研究了此前战略轰炸的得失：日军夜间防空能力极差；日本城市的工业区大都集中在市中 心，散布在居民区的家庭作坊式工厂与附近主要工业区互相依赖程度很深；大都市房屋密集，主要是木板结构，消防能力薄弱，一旦起火将迅速蔓延；同时，高空急 流、云层遮挡和轰炸高度太高都影响了B-29的轰炸精度。
最终，李梅决定改变以往的昼间高空精确轰炸，改为夜间低空高强度燃烧弹轰炸。
美军地勤人员在给B-29挂在燃烧弹
1945年2月4日，日本神户，美军出动70架B-29轰炸机，实验性地投下了160吨燃烧弹；2月25日，美军又出动172架B-29轰炸机，投下了450吨燃烧弹，使东京27970幢建筑物被移为平地。两次实验性空袭虽然仍是昼间高空轰炸，但效果明显，更加坚定了李梅实施大规模夜间火攻的决心。
为了加强夜间空袭的效果，李梅下令所有参加火攻的B-29都拆掉了自卫炮塔，只留尾部机枪，节约下来炮手、机枪和弹药的重量都用于装载燃烧弹，每架B- 29可以装载5。4到7。3吨的M69燃烧弹。他还于2月19日颁布了新的作战条令，飞机将单独各自飞行，而非密集的编队飞行，由前面的轰炸领导机首先开 火，引入目标区。燃烧弹在1524-1829米的高度上投放。
1945年3月9日傍晚十七时三十四分，“李梅火攻”正式开始，由第 314轰炸机联队联队长托马斯·鲍尔准将担任空中指挥，目标东京。子夜二十四时十五分，2架导航机在预定目标区下町地区投下照明弹，接着投下燃烧弹，燃起 两条火龙，标出了巨大的“X”字样，为后续飞机指示目标。随后赶到的277架B-29以单机间隔15米依次进入，在接下来的两个小时中向东京倾泻了 2000多吨燃烧弹。风借火势，火借风威，转眼间已是一片火海。大火冲起的数股强大气流，将几架B-29转眼冲高了几千尺，机组人员从座椅上弹了起来，有 些人还重重地摔下座椅。
