Na środkowy Pacyfik wrócił w styczniu 1944 roku jako dowódca 3 Dywizjonu Lotniskowców, a 21 marca został awansowany do stopnia wiceadmirała i mianowany − w miejsce Charlesa Pownalla − dowódcą grupy uderzeniowej szybkich lotniskowców V Floty (TF 58). Dowodził z pokładu lotniskowca „Lexington” grupą uderzeniową, która zadała Japończykom ogromne straty, bombardując ich instalacje na lądzie, statki handlowe i okręty Floty Cesarskiej od Truk po Palau, wzdłuż wybrzeży Nowej Gwinei i w archipelagu Marianów. Jego doskonale wyszkoleni piloci dokonali zagłady samolotów japońskich w bitwie na Morzu Filipińskim, bitwie nazywanej przez Amerykanów Mariańskim polowaniem na indyki (ang. The Marianas Turkey Shoot) w czerwcu 1944. Warto odnotować, że gdy po bitwie piloci wracali na pokłady swych lotniskowców po zmierzchu, Mitscher – łamiąc procedury – kazał pozapalać światła pokładów startowych, co ocaliło większość jego ludzi i zaskarbiło sobie ich wdzięczność.
Przez następny rok grupa uderzeniowa Mitschera zadawała potężne ciosy Japonii osłaniając lądowanie na Peleliu, kampanię filipińską, zdobycie Iwo Jimy i Okinawy.