Podczas zaciętych i krwawych walk, które przyniosły tysiące ofiar śmiertelnych, zarówno po stronie amerykańskiej, jak i japońskiej, wykazał się niezwykłą odwagą i poświęceniem, niosąc pomoc medyczną żołnierzom na pierwszej linii walki. Za „nadzwyczajne bohaterstwo sanitariusza Korpusu Szpitalnego podczas akcji na Iwo Jimie przeciwko wrogim siłom japońskim” uhonorowano go Krzyżem Marynarki Wojennej.
23 lutego uczestniczył w zatknięciu na górze Suribachi drugiej, większej flagi amerykańskiej i równoczesnym zdjęciu poprzedniej, mniejszej, ustawionej na szczycie kilka godzin wcześniej. Wzniesienie flagi przez Bradleya i jego pięciu kolegów (sierż. Michaela Stranka, kpr. Harlona Blocka, st. szer. Irę Hayesa, st. szer. Franklina Sousleya i st. szer. René Gagnona) sfotografował Joe Rosenthal. Jego zdjęcie trafiło następnie na pierwsze strony amerykańskich gazet i wywołało wielki efekt propagandowy, wzmacniając uczucia patriotyczne w społeczeństwie Stanów Zjednoczonych.