對德轟炸
美國正式參戰前，英國對德國後方的轟炸已持續一段時間，由於力量不足，效果並不明顯。1943年1月，盟國召開卡薩布蘭卡會議，研究對德戰略問題，批准了阿諾德提出的加強從空中打擊德國的建議。5月的華盛頓會議再次確定，盟國對軸心國發起海上攻擊的同時，戰略轟炸也要作爲重要的打擊手段。此後，大批的美國轟炸機部隊在英國集結，並組建專門實施對德國轟炸的美國陸軍第8航空隊。在阿諾德的影響下，美國戰前就開始生產被稱爲"空中堡壘"的B-17遠程轟炸機，而更新式的戰略轟炸機亦即將投入生產。
在歐洲，德國的重要工業區如魯爾、漢堡、埃森、法蘭克福、萊比錫和慕尼黑等都受到飛機的反覆轟炸，德國實施火箭襲擊的佩內蒙德基地也被摧毀。1943年11月至1944午3月的"柏林之戰"，盟國出動飛機上萬架次，數十次空襲德國首都，沉重打擊了德國軍民的士氣，加速了納粹德國的瓦解。曾經不可一世的德國元帥赫爾曼·戈林被打得焦頭爛額。航空兵以鐵的事實使美國空軍成爲了“能教敵人理解美國的一個軍種”。1944年6月的諾曼底登陸作戰中，盟國集中飛機近14000架，在登陸前50天就開始對德國防禦體系的前沿和縱深進行轟炸，在登陸作戰實施之時完全掌握着諾曼底地區的制空權。
對日空襲
太平洋戰場對日本的戰略轟炸實施較晚。1944年4月，阿諾德受命領導組建了航空兵第20集團軍，自任司令，計劃用裝備了總值30億美元的500架的B-29超級堡壘轟炸機用來對日轟炸，同年6月，阿諾德指示駐中國的美國陸軍第14航空隊司令陳納德利用中國西南的機場，起飛B-29轟炸日本。當年7月，美國攻佔中太平洋的馬里亞納羣島後，這裏便成爲轟炸日本的最理想的基地。
阿諾德率把陸軍第20航空隊的基地從成都太平寺機場轉移到馬里亞納羣島，親自指揮該航空隊大規模空襲日本。從11月起，日本列島的軍事、經濟目標就被覆蓋在美國戰略轟炸的彈雨中。1945年春，阿諾德走馬換將，啓用柯蒂斯·李梅少將帶隊主攻日本列島，將轟炸使用的普通炸彈改爲汽油燃燒彈，開始對日本城市實施夜間低空大面積轟炸，3月9日晚，334架“B-29”轟炸機從馬里亞納羣島起飛，於10日凌晨抵達東京上空，在兩架飛機投下的燃燒彈的引導下實施輪番轟炸，使東京陷於一片火海之中;隨後又相繼在名古屋、大阪、橫濱、神戶等城市實施了同樣方法。日本民衆首先感受到的打擊不是來自海上，而是來自空中。因此，在美國參謀長聯席會議討論最後對日本本土戰略之際、阿諾德毫不遲疑地提出，無須陸軍和海軍去發動那種傷亡巨大的登陸作戰，他的戰略空軍足夠解決問題。似乎是對他這種豪邁說法的佐證，1945年8月，在阿諾德的陸軍航空隊對廣島和長崎投下兩顆原子彈後沒幾天，日本便宣佈無條件投降。
空軍獨立
1943年3月，阿諾德晉升爲上將，1944年12月，獲得陸軍五星上將軍銜。戰爭期間，阿諾德指揮着世界上最龐大的空中力量，包括15個航空隊(下轄234個作戰航空大隊)，共計250萬人，約7萬架飛機。1946年，阿諾德從美國陸軍航空隊退役。就在他退役後的第二年，美國國會通過"國家安全法"，正式批准陸軍航空隊脫離陸軍，組建獨立的美國空軍。1949年5月他在美國空軍成立2年後改授爲空軍五星上將。1950年1月15日，阿諾德在加利福尼亞的索諾馬去世。著作有《全球性使命》等。
