3月20日20时，美军地面主攻部队第3机械化步兵师、第7装甲骑兵团对伊科边境的伊军阵地实施炮击后，从科威特进入伊拉克南部，在“阿帕奇”直升机的掩护下，沿沙漠地带向巴格达挺进。其先头部队以每小时40公里的速度前进，途中遇到伊拉克装甲部队阻击，美军在击溃并摧毁伊军一些军用车辆后，于21日7时推进到伊拉克纵深约160公里处。23日，美军第7装甲骑兵团抵达纳杰夫地区，被守卫在那里的伊军所阻。次日，第3机械化步兵师的先头部队遭到纳杰夫伊军的猛烈阻击，为了不拖延北进巴格达的时间，该部队不得不绕过纳杰夫，推进到纳杰夫与卡尔巴拉中间地带。25日美伊双方继续战斗。
26日，发生了开战以来最大规模的交战，美军第7装甲骑兵团为夺占纳杰夫以东幼发拉底河上的一座桥梁，与伊军展开了激战。伊军约有200人死亡，美军第7骑兵团有1辆坦克和2辆军车被击毁。当晚，一支共和国卫队乘坐约1000辆军车，在沙尘暴的掩护下，从巴格达南下直指纳杰夫，途中遭美军航空兵轰炸，被迫返回巴格达。这是整个战争中，伊军采取的最大一次战役规模的反击行动，但由于没有制空权，在联军航空兵的突击下，没能达到预期目的。
27日，双方战斗仍在持续，伊军摧毁了一些美军坦克和装甲车。两股美海军陆战队在纳杰夫东南发生误战。受沙尘暴影响，美英联军进展缓慢。27日晚至28日凌晨，美第3机械化步兵师第1和第2旅大部集结于纳杰夫附近，第101空中突击师一部也部署在纳杰夫郊外，准备对纳杰夫发起新一轮进攻。
美军在“阿帕奇”直升机、炮火和坦克火力的掩护下，与大约1500人的伊军在纳杰夫的东北部展开激战，战斗持续了几个小时才结束。随后部分美军沿幼发拉底河西岸向北机动，准备向巴格达方向进攻。
29日，一支非正规伊拉克部队对美军第3机步师进行袭扰性进攻，被击退。一名伊拉克军官在纳杰夫附近发动自杀性炸弹袭击，造成4名美军士兵死亡，联军对伊拉克准军事组织和其他萨达姆的支持者的抵抗战术感到担心。
30日，美军向纳杰夫以北地区的伊军发动进攻，第7装甲骑兵团在幼发拉底河的一座桥梁附近与伊军激战了一夜，试图打通经过纳杰夫通向巴格达的道路，结束伊军在这条被称为“伏击之路”的地带不断发动袭击的局面。美军部队101空降师包围了纳杰夫，封锁了通往该市的道路，并准备在城内挨家逐户地搜寻和消灭支持萨达姆政权的准军事组织成员。
联军进展缓慢主要是由于伊军的顽强阻击和袭扰以及后勤供应出现困难，不得不决定从30日至4月2日暂缓进攻，以待补给和休整。31日，美海军陆战队开始利用纳西里耶西南的塔利尔机场为库特以南一线美军开辟新的补给线。第82空降师驻守在伊拉克穆萨那省首府塞马沃，防守联军南部的后勤供应基地，该师主动突击，对当地复兴社会党总部和萨达姆敢死队阵地发动猛烈攻击，以确保联军后勤补给线的安全。4月6日前后，第101空中突击师第159旅从科威特进入伊拉克，负责保障南部补给线的安全。
3月31日，为防止再次发生自杀性袭击事件，美军切断了纳杰夫以北通向巴格达的所有道路，对不听警告的任何车辆，美军即开枪射击。当天深夜，第7装甲骑兵团和101空中突击师向纳杰夫发起总攻。到4月1日上午，美军开始攻入市区，航空兵使用贫铀弹对城区的萨达姆敢死队实施攻击，打死约100名伊拉克民兵，俘获50人，美军也有1名士兵丧生。2日凌晨，伊军向纳杰夫发射了2枚导弹，但未造成人员伤亡。下午，残余伊军依托该城一座清真寺与美军战斗，当晚，萨达姆敢死队对美军发动袭击，双方一直战斗到次日晨，美军才基本控制了纳杰夫。4日，第101空中突击师进入并控制纳杰夫，开始搜寻城中残余伊军人员，纳杰夫战斗结束。
美英联军在拔除巴士拉和纳杰夫等据点后，继续从南线战场向北推进，逼近伊拉克首都巴格达，并在卡尔巴拉、库特等战略要地与包括“共和国卫队”在内的伊军激战。伊军“共和国卫队”为加强南线防御，从巴格达出城向南准备迎击美军。伊拉克总统萨达姆再次在电视中露面并表彰伊拉克军民。
巴格达市区及郊区从当地时间4月2日22时起到3日凌晨遭到新一轮空袭。美军战机再次用精确制导炸弹对萨达姆在巴格达的几处住所和掩体进行了轰炸，市内的电信中心和市场建筑遭到轰炸。伊拉克防空部队给予猛烈还击。美军方称，仅为摧毁巴格达市区的一座军火库，联军就投下了约40枚“聪明炸弹”。伊拉克新闻部长萨哈夫3日说，美英联军当天对巴格达的轰炸造成伊拉克27名平民死亡，193人受伤。
美军第3机械化步兵师和海军陆战队第1远征军正在分别从西南和东南方向巴格达推进。到4月3日，美军已经挺进到距巴格达市中心15公里处，并控制了巴格达南部的一些通道。美军第3步兵师先头部队已到达巴格达以南10公里处。美军中央司令部发言人说，美军已经抵达巴格达机场外围，准备攻打机场。
就在美英宣称其军队逼近巴格达的时候，伊拉克新闻部长萨哈夫在伊拉克电视台宣读了萨达姆总统的一封信，表彰距离巴格达170公里的库特城保卫战的英勇战斗精神，以此鼓励伊拉克人民在与美英战斗中的斗志。伊拉克电视台还播出了萨达姆主持会议的画面，萨达姆在会上赞扬了伊军对美英联军的抵抗。
在巴格达以外的地区，美第3机械化步兵师2日同驻守卡尔巴拉城的约2000名伊准军事组织人员激烈交火，并占领了距离巴格达64公里处幼发拉底河上的一座桥梁。美国五角大楼官员2日证实，一架美军“黑鹰”直升机当天在这一地区被击落，机上11名乘员7死4伤。美军1架F/A-18“大黄蜂”战斗攻击机3日在卡尔巴拉地区被伊拉克地对空导弹击落，机上1名飞行员生死不明。这是第一架被伊军击落的美军战斗机。
在东南方，美海军陆战队2日在占据了库特附近底格里斯河上的一座桥梁后，已经推进到距离巴格达65公里处的地方。美军方声称已经摧毁了“共和国卫队”的巴格达师。
在伊拉克北部，联军战机锁定巴格达以北160公里处的目标进行轰炸，并迫使伊军撤往基尔库克。引人注意的是，萨哈夫2日通过伊国家电视台宣读了萨达姆总统致库尔德斯坦爱国联盟领导人贾拉勒·塔拉巴尼的声明，敦促伊拉克北部库尔德人与伊军共同作战抗击美英联军，警告他们不要帮助侵略者开辟攻伊新战线。
4月13日晚，美国第4步兵师第1旅的一些士兵继续开进伊拉克南部。
美军官员西尔弗曼少校说，这些先头部队的任务是侦察一条道路，为一个车队14日早开始进入伊拉克境内做准备。
第4步兵师被认为是美军最为精锐的部队之一，装备有把所有武装车辆连接起来的尖端计算机系统，以及最新的坦克、布雷德利战车和阿帕奇武装攻击机。该师原本拟从土耳其攻入伊拉克，担当进攻伊拉克的北线主力。在土拒绝美军借道后，该师于美军在伊拉克战场出现困难的时候，奉命转道科威特增援伊拉克境内美军。
当美英联军逼近巴格达后，伊拉克战场出现了戏剧性的变化，伊拉克领导中枢及其武装力量似乎在瞬间就消失得无影无踪，美军毫不费力地占领了巴格达。对于伊拉克方面谜一样的举动，有很多专家从不同的角度分析或猜测了萨达姆及其力量的去向及伊拉克战争今后的走向。尽管这些分析和猜测五花八门、千奇百怪，让人无所适从，但有两点大家在认识上是一致的：一是伊拉克方面是进行了有计划的撤退，而不是慌乱的溃退；二是伊拉克战争的第一阶段战事已经结束，而且今后不会再发生大的战斗。
4月中旬，美军在伊拉克的主要任务除了攻占提克里特外，就是搜捕萨达姆，清剿抵抗力量，维持社会秩序，为战后重建保持军事高压。提克里特虽然是伊拉克境内最后一座仍被萨达姆支持者控制的城市，但据美军侦察，该城没有实质性的防御。而且守卫该城的伊军人数相当有限，并曾和美军接触谈判投降事宜。美军在伊拉克境内有包括第3机步师、101空降师及海军陆战队在内的10余万部队，承担上述任务应该足够。美第4步兵师在已经丧失对伊作战最佳时机的情况下继续开进伊拉克，值得注意。
美国第4步兵师继续开进伊拉克和伊拉克邻国叙利亚密切相关。在美军发动对伊拉克侵略战争之前，美国已经将叙利亚列为“邪恶国家”，并宣称在联合国向伊拉克派出武器核查员后，伊境内的大规模杀伤武器就已经转移到了叙利亚。开战以后，美国不断对叙利亚进行警告，在美军遭受伊拉克顽强抵抗而几乎一筹莫展的情况下，美国将怨气撒向叙利亚，指控叙利亚为伊拉克提供军火。在美军在伊拉克不断取得军事上的进展的情况下，美国不但没有减轻对叙利亚的压力，相反，在基本掌控伊拉克战场的局面后，美国高层开始向伊拉克的邻国叙利亚发出一系列强硬警告。
13日，拉姆斯菲尔德指称，伊拉克一些政要“毋庸置疑”已逃往叙利亚，一些人目前仍在叙境内，有些人则已转往其他国家。他还说，许多叙利亚人参加了在巴格达的战斗。同日，美国总统布什13日向媒体指称，叙利亚藏有化学武器。并再次警告叙利亚必须与美国及其盟友合作，切勿藏匿任何可能已经逃到该国的伊拉克复兴党党员、军方官员和任何“要被算账的人”，并要求叙利亚交出所有已逃入其境内的伊拉克官员。
以色列迅速呼应了美国的言论。以色列国防部长穆法兹14日声称美国已经向叙利亚出示了“黄牌”。他敦促叙利亚驱逐巴勒斯坦极端团体，停止对黎巴嫩真主党游击队的支持。穆法兹在以色列军方电台发表讲话称，叙利亚向美国的敌人提供积极的支持。虽然叙利亚方面断然否认了美国的种种指责，称这些指控“毫无根据”，但这就像伊拉克实际上没有大规模杀伤性武器一样，事实并不重要。美国不过是在为另一个阴谋编造借口。
据来自布什政府内部的消息称，美国政府已表示将在“反恐战争”下一个阶段中对付由叙利亚撑腰的黎巴嫩真主党游击队。真主党游击队是总部设在黎巴嫩的一个什叶派穆斯林组织，其士兵曾多次袭击北部的以色列人定居点并不断骚扰以色列占领军。据布什政府内部的消息灵通人士透露，在近期美以两国的会谈中，华盛顿已经向以色列保证将采取“一切有效手段”切断叙利亚政府对真主党游击队的支持，并会努力阻止伊朗向这个组织提供资助。
或许美国的意图还远不止这些。布什曾发誓要对那些“庇护”恐怖分子的国家“赶尽杀绝”。华盛顿“鹰派”一直主张美国要控制住中东地区，他们认为此次伊拉克战争只不过是一个更大规模战争的开头而已。被视为伊拉克战争“真正的策划师”的美国国防部副部长沃尔福威茨在4月10日公开表示：“叙利亚一直在把杀手们运入伊拉克，企图杀死美国人。我们应当想想该对这个庇护恐怖分子和战犯的国家采取什么政策了。说明白点，就是叙利亚必须有所改变。”
虽然有人猜测第4步兵师继续开进伊拉克的意图是攻占叙利亚，然而，美国侵略叙利亚的政治风险难以估量。首先美国将自己树起霸权和侵略的旗帜。
更为主要的是，美国将向包括在伊拉克支持自己的盟友在内的世界宣布：美国将独占而不是共享中东石油及地缘政治利益。这样，美国侵略叙利亚的战争就演变成为和美国和世界的战争。美国将遭受到远比在伊拉克强烈的政治压力。
事实上，国际社会对美国的图谋已经有所警觉。欧盟负责外交与安全事务的高级代表索拉纳4月14日敦促美国降低对叙利亚指责的声音，以缓和中东地区目前的紧张局势。