日军为了集中兵力对付美军向瓜达尔卡纳尔岛发起的进攻，堀井将军奉命退守布纳滩头。到10月上旬，瓜岛上日军的兵力增加到2.2万人。10月22日，日军向美军控制的机场发动了第二次总攻，但再次遭到惨败。为夺取这次战役的胜利，日军做出巨大的努力，以致出动了联合舰队的全部“人马”。作为回敬，尼米兹的舰只也倾巢出动。在9月至12月的多次海上激战中，双方各损失24艘航空母舰、战列舰等大型主力战舰，还有许多舰只遭到重创。
10月18日，尼米兹海军上将免去了戈姆利的职务，任命威廉·哈尔西海军中将指挥整个战役。哈尔西1904年毕业于美国海军学院，是美国海军的著名将领。
11月16日，日军最高统帅部调整了西南太平洋方面的陆军指挥系统，组建了以今村均上将为司令官的第8方面军，但今村均上任后也没能实现其夺回瓜岛的誓言。由于日军失去了海空控制权，部队的补给中断，再加上疫病流行，死亡人数大增；而美军的军力却得到了加强。到了12月底，日军被迫作出停止瓜岛作战的决定。1943年2月上旬，1万余名日军残部撤离瓜岛。
在此期间，澳军正在科科达“该死的山道”上追击堀井的部队，美军126团也在丛林中艰难地行进，因为自然条件恶劣，后勤供应跟不上，推进速度都非常缓慢。肯尼虽然派飞机空投了一些补给品，但能找回来的不多。
在后撤途中，堀井因木筏倾覆而淹死，上万人的部队因疾病、饥饿只剩下了几千人，但日军还是抢先了一步，得以与布纳的守军会合，并在戈纳—萨纳南达—布纳一线绵延约20多公里的海岸上建立了滩头阵地。麦克阿瑟原定的围歼日军的计划落空了。
11月14日，麦克阿瑟下达了进攻布纳的作战命令。左翼是由科科达小路下来的澳军第7师，由乔治·瓦齐少将指挥进攻北面的戈纳；右翼是爱德华·哈丁少将指挥的美军第32师进攻南面的布纳；中路126团继续向布纳推进。这些部队深信这次战役将像吃糕点那么容易，他们以高昂的战斗热情和乐观的情绪，于11月16日出动了。虽然他们所到之处，遍布沼泽和丛林，但是每个人都相信，胜利已经在望了。遗憾的是总司令部完全低估了滩头阵地上日军的实力。自初夏以来，负责情报工作的查尔斯·威洛比和其他一些人就一直小视日军的实力水平，认为日军在科科达山道上和其他地方已遭到惨重损失，猜测日军不会超过2000人，防御一定很薄弱，如果日军在瓜达尔卡纳尔岛上再后退一步，设在拉包尔的日军司令部就可能命令这些部队全部撤退。实际上，在戈纳—布纳一线，还有6000名左右日军，他们牢牢地坚守在一系列防御工事里，美国陆军历史学家把这些工事称为一大“杰作”。
为亲自督战，11月6日，麦克阿瑟和他的主要助手萨瑟兰、肯尼、威洛比等人，离开布里斯班，在莫尔斯比港设立了前沿司令部。将军和他的随员搬进一幢坐落在一座小山上的两层楼房里办公，不知为何人们称这幢小楼房为“政府大厦”。像在墨尔本和布里斯班一样，麦克阿瑟还是独处一室，他很少离开警卫森严的司令部。
一上阵交手，美澳军两个师立即遭到坚守在战壕里的日军的殊死抵抗。他们很快就陷入了困境，被倾盆大雨和丛林疾病弄得狼狈不堪，又严重缺乏补给品，特别是食物，伤亡极其惨重。在主要由新兵组成的美军第32师中，因指挥不力，部队士气低落。令人遗憾的是，总司令部不顾客观情况，又责难起哈丁和他指挥的第32师来了。麦克阿瑟不断呼吁哈尔西海军中将提供海上支援，可是哈尔西拒绝了麦克阿瑟的要求，因为他不能用那些幸存的珍贵舰只在巴布亚以东的危险水域去冒险。
在无望的进攻使伤死人数急剧增加的情况下，麦克阿瑟准备派正在澳洲训练的美军第41师来增援。这时托马斯·布莱米建议派澳大利亚部队来增援哈丁，因为“他们知道如何作战”，言外之意是美军不知道如何作战。麦克阿瑟认为澳大利亚最高军事指挥部正在看他的笑话，气得他火冒三丈，这时他想到了艾克尔伯格。
麦克阿瑟迟疑不决地派人去请艾克尔伯格，他于11月30日到达莫尔斯比港，那时战役已经开始两个星期了。他同麦克阿瑟、萨瑟兰和肯尼在“政府大厦”的阳台上举行了一次特别会议。他发现麦克阿瑟和萨瑟兰对当前的形势都感到十分惊恐。麦克阿瑟对他说：“鲍勃，我要派你到布纳任司令官，撤掉哈丁。我送你去，鲍勃，我还要你撤换那些不会打仗的军官。只要能打胜仗，谁都可以当指挥官。时间是关键，日军随时都可能登陆增援。”他停了一下又补充说，“鲍勃，我要你夺取布纳，否则就别活着回来。”
第二天，艾克尔伯格就飞往布纳前线。他发现第32师的领导“都不在”，部队处于放任自流状态，疫病流行，食物只能按定量的三分之一供应，士兵们都快饿死了，哪里还有战斗力。他向哈丁将军及几个校级军官发了一通火。他立即采取措施，大力改善食物供应，扭转形势。他还深入前线，亲自率领一个连投入战斗，并高喊“小伙子们，跟我来……”他差点被一个隐蔽的日军狙击手击中。当时，除艾克尔伯格以外，所有的美军将官都负了伤，撤离了战场。
12月9日，左翼澳军经过殊死的白刃战终于攻下戈纳。这对麦克阿瑟是个刺激，催促进攻的电报一封接一封地送到艾克尔伯格手中。在高温和大雨中，艾克尔伯格不顾惨重的牺牲，率部对日军发起一次又一次的冲锋。到12且14日，进攻终于取得进展，布纳被攻克了。艾克尔伯格收到了麦克阿瑟发去的贺电。
经过短暂的休整并得到一些增援之后，艾克尔伯格于12月18日重新发起进攻。他们再次受到了日军的顽强抵抗，每前进一步都要付出血的代价。到圣诞节时，在战场上甚至出现了令人绝望的局面。就在残酷的战斗胜负未定的时候，总司令部却发了一份战报：“在圣诞节期间，我方的行动只限于例行的安全防范，日军的抵抗已被制止。”对此，艾克尔伯格感到吃惊和气愤。
1943年1月3日，日军终于溃退了，美军以高昂的代价，赢得了这次对日作战的胜利。
1月8日，麦克阿瑟在返回布里斯班后发表了一份公报：“巴布亚战役已经到了结束阶段，堀井少将指挥的在巴布亚的日军可以说已被歼灭。”其实那对萨纳南达的重要防御工事还没有攻下来，有7000多名日军在那里顽抗，澳军的进攻在那里严重受阻。
1月11日，艾克尔伯格开始负责指挥在巴布亚的全部盟军，并立即派出澳美联军对萨纳南达发起进攻。进攻遭到顽强的抵抗，盟军伤亡惨重。所幸的是，激烈的战斗刚开始一天，位于拉包尔的日军总部就命令日军从海上撤退。在其后的一个星期中，当撤退还在进行时，战斗仍在十分激烈地进行。到了1月22日，澳美联军发起钳形攻势包围了萨纳南达，全歼了未能撤离的日军。
从1942年7月22日至1943年1月22日，巴布亚战役整整进行了半年。美军投入的兵力为3万人，其中阵亡3000人，5400人负伤，毙敌7000人。这是太平洋战争中盟军损失最大的战役之一，比同期进行的瓜岛战役伤亡人数将近多一倍。在1月28日发表的一份让人难以理解的虚假战报中，宣布战斗结束了，麦克阿瑟夸耀盟军总的损失很小。
当时日军之所以能抢先在布纳登陆，是因为总司令部不相信“卡斯特”密码破译人员的情报。如果他们当时根据得到的情报采取了措施，盟军的伤亡当可大大减少！对总司令部说来，幸亏这次大错在“超级秘密”的幌子下掩饰过去了，麦克阿瑟才能洋洋得意地夸耀，他在澳大利亚的国界以外为保卫澳大利亚而战。
