同样悲惨的命运落到了兰斯·梅西海军中校的身上，他率领“约克城号”的十二架鱼雷飞机于十时左右飞来。为他护航的六架“野猫式”战斗机被一群“零式”战斗机所制服，他的飞机共有七架被“零式”战斗机击落。五架几乎击中了“苍龙号”，这艘航空母舰的舵手躲过了跑得较慢的美国鱼雷。只有两架“蹂躏者式”返回“企业号”。
在“赤城号”上，南云和他的参谋们以快慰的心情观看着第一批进攻者被歼灭。他的部队赢得了一段喘息时间，而且没有损伤，他发出命令，催促航空母舰甲板人员加快完成加油行动。美国俯冲轰炸机随时可能出现。甲板人员拼命地赶在炸弹降落之前，帮助飞机飞上天空并把油管收藏起来，日本航空母舰的命运现在操在这些搬运者的手里。每一秒种都是极其宝贵的。
危险的局势也使弗莱彻和斯普鲁恩斯的神经紧张起来，两人分别坐在“约克城号”和“企业号”的舰桥上，收听着转播的无线电。在珍珠港的作战室里，太平洋舰队司令部也在收听他们的航空母舰飞行指挥培充满静电干扰的无线电报告。焦急的情绪越来越强烈，因为快有两个小时听不到好消息。九时二十六分中途岛转播的一架PBY 飞机的报告，虽然匠明敌人的入侵舰队在西南三百二十英里处，但没有说明特遣舰队的舰载机何时能够飞抵日本的航空母舰。通常冷静的尼米兹，此时却“异常暴躁”，十时之前不久，收音机劈啪作响，“企业号”的飞行指挥官大声叫喊：“进攻！进攻！”
“是，只要我发现那些杂种！”传来干脆的回答。布朗宁海军中校的愤怒的命令，不是从为他的航空毋舰的鱼雷轰炸机护航的战斗机里下达的，而是从他的一队俯冲轰炸机里下达的。在将近两个小时里，克拉伦斯·麦克拉斯基率领三十六架“无畏式”飞机寻找敌人舰队，却不知道日本舰队已调转过来，朝更加偏北的方向行驶。这使南云侥幸逃脱了“大黄蜂号”出动的三十五架俯冲轰炸机的袭击，这些飞机搜寻了一个多小时，没有发现目标，只得放弃搜索，回到中途岛加油。对他的祖国来说比较幸运的是，麦克拉斯基率领他的机队朝北搜索，发现留下来用深水炸弹袭击“鹦鹉螺号”潜艇的那艘日本驱逐舰，正在迅速向西北方向逃走，他猜测这就是日本舰队所在的方向。正当”约克城号”的两架幸存的“蹂躏者式”飞机袭击失败，被“零式”战斗机赶跑的时候，“企业号”的俯冲轰炸机呼啸地向日本航空母舰猛扑过去。
运气最初没有光顾美国的鱼雷轰炸机，现在它使它们不会自白牺牲。以四十一架飞机和八十名飞行员的生命为代价连续发动的三次袭击，还把护航的日本战斗机赶回甲板。没有一架“零式”战斗机有足够炔的速度，能够爬上去驱散从一万英尺高空向下猛扑的俯冲轰炸机的严密编队。麦克拉斯基的“无畏式”轰炸机挑中两艘最大的航空母舰，成七十度角往下俯冲，剧烈颤动的轰炸瞄准具跟踪“赤城号”和“加贺号”甲板上红色圆形菱堡，甲板上正在清理加油管，飞行员正在慌慌忙忙地爬上各自的飞机。
“俯冲轰炸机！”渊田回忆说，十时二十四分警报响起来了，他抬起头来，惊恐地发现美国轰炸机瞬息之间赫然出现在眼前，他爬着寻找躲藏的地方：
我首先听到的是俯冲轰炸机的撕人肺腑的尖叫，然后是一颗直接击中的炸弹的爆炸声。闪光令人目眩，接着听到第二次爆炸，比第一次更响。一股炽热的气浪冲击着我。接着又是一次震荡，但是不怎么猛烈，显然是一个近失弹。随后是一阵令人惊奇的寂静，炮火的射击突然停止了。我站起来望一下天空。敌机已不见踪影。。几秒钟内造成的破坏使我感到恐惧。舰中央升降机后面的飞行甲板炸了一个大洞。升降机本身扭曲得象熔化的玻璃，掉到机库里。钦甲板卷成奇形怪状。甲板上的飞机翘起了尾巴，喷着育色的火舌，吐着黑烟。当我看着火势蔓延的时候，不由得泪流满间，害怕大火引起的爆炸断送这艘航空母舰。
一汪汪汽油燃烧产生的高温引起炸弹爆炸，“赤城号”飞行甲板上一片“目不忍睹的景象”。救火队被炽热的气浪逼了回来。将要断送这艘旗舰的那颗炸弹，辟开了升降机，在机库里没有收藏的鱼雷中爆炸开来。爆裂的火球将大机库变成一座呼呼燃烧的大高炉，灭火器控制不了火势。作为预防措施，育木舰长命令放水淹掉弹药库。
在燃烧着的旗舰的右舷方向，四颗炸弹使“加贺号”遭到了同样的命运。第一颗在它的右舷爆炸；第二和第三颗砸开了舰首升降机，在舰桥的底下爆炸，使停着的飞机着火，并且炸死了舰长和他的许多高级军官。第四颗掉进机库，引起炸弹和鱼雷的连锁爆炸。救火队员奋力扑救席卷而来的火焰，当飞行官代替舰长指挥的时候，这艘航空母舰的速度开始降慢了。
南云还没有从他的旗舰遭受的袭击中清醒过来，抬眼望见另外两艘航空母舰也起火了，可把他吓坏了。“约克城号”的俯冲轰炸机迅速结果了“苍龙号”。由于马克斯韦尔·莱斯利海军少校飞行技术熟练，由他率领的、在“企业号”舰载机起飞后一个多小时才起飞的十八架“无畏式”飞机，抄近赶到日本舰队上空，只比麦克拉斯基的飞机晚到几分钟。莱斯利虽然开错了开大，过早地投下了炸弹，他还是带领飞机发动进攻。高射机枪开火了，两颗炸弹将航空母舰的升降机掀到舰桥上面，使停在甲板上的飞饥着火燃烧起来，第三颗在机库爆炸了。
六分钟的快速袭击使日本人的防卫陷于瘫痪。“约克城号”的“无畏式”飞机没有一架受损，但麦克拉斯基的十六名飞行员被迫赶的“零式”战斗机击落。他们毕竟取得了决定性的胜利。美国海军以四十七架飞机的代价，消灭了帝国海军这支精锐的航空母舰突击舰队的四分之三的力量。
“苍龙号”的火势已经变得不可控制了，在袭击结束之后不到二十分钟，这艘航空母舰就被首先下令放弃。柳本柳作舰长监督举行了将天皇的照片转移到一艘驱逐舰上的仪式，然后本着武土道的精神，跳进火里烧死。一个小时后，一个志愿救火队重新登上这艘瘫痪了的航空母舰，他们为了扑灭大火而作的努力取得一些成功，但是，在下午二时，布罗克曼海军中校的“鹦鹉螺号”潜艇赶上来发射两颗鱼雷，击中航空母舰。两小时后，这艘美国潜艇浮出水面，观察这个熊熊燃烧的庞然大物，只见它在下午七时后不久沉没，舰上七百名官兵葬身海底。
下午一时半，“加贺号”的代理舰长正要下令举行转移天皇的照片的仪式，甲板下面的爆炸摧毁了轮机舱。五时下令放弃该舰，两个小时后，储油罐受热爆炸，这艘航空母舰，连同八百名官兵沉到海底，许多人活洁困在机房里。
南云的旗舰“赤城号”设法继续航行了二十分钟，为了躲避四架鱼雷飞机的袭击，它急剧转弯，使操舵失灵。当它在上午十时四十分躲避即将到来的另一次袭击时，右舷涡轮机坏了。动力越来越弱，被炸坏的飞机着火燃烧，火苗直往舰桥上窜。南云仍然有些茫然，他拒绝了部下要他撤退到一艘等候着的驱逐舰上进行指挥的请求。十时四十七分，这位海军中将勉强听从劝告，不顾体面地从舰桥的一个窗口顺着绳子爬了下去。最后一个爬下来的是渊田，他发现绳子已经烧着了，铁涕子烫得不能沾手，他只好往下跳，摔坏了双踝。他躺在竹担架上，和几百名被烧伤和打伤的人一起，从锚甲板上转移到等候着的驱逐舰上。十一时三十分，青木泰二郎舰长下令撤退，他自己留在舰上，指挥着奋力控制住蔓延的大火的救火队。下午一时，天皇的照片被取了出来。但是直到下午七时半，舰长方才下达放弃这艘航空母舰的命令，在此之前，他坚持要让人把他捆绑在舱壁上，和他的指挥舱一起沉掉。午夜，燃烧着的“赤城号”仍然浮在水面上，舰长的部下在他的强烈抗议声中重新登舰抢救他。四个小时后，根据山本的命令，驱逐舰发射鱼雷击沉了这艘航空母舰。
当南云在上午十一时之前不久将他的旗子转移到“长良号”驱逐舰上的时候，他还有完整的“飞龙号”以及两艘战列舰、三艘巡洋舰和十二艘驱逐舰供他指挥。这使他有了反击美国特遣舰队的战斗机会，尽管这意味着仍然无法返回三艘燃烧着的航空母舰的飞机不得不降落在水面上。“进攻敌人的航空母舰，”“飞龙号”收到了信号。南云的部下知道，许多飞讥不可能从一艘航空母舰上起飞，但山口多闻司令官证实的情况：“我们所有的飞机正在起飞去歼灭敌人的航空母舰，”表明他没有意识到进一点，因为他是在前面差不多十英里的海面上。到目前为止，侦察机只发现“约克城号”特遣舰队，他根据侦察州的报告，只出动十八架俯冲轰炸机和六架战斗机。
飞行员的无线电网里互相抵触以及无法理解的交谈，也使弗莱彻和斯普鲁恩斯对战况不甚了解。直到开战后九十分钟，第一架飞机返回时，他们才知道美国在第一轮战斗中取得了胜利。对于“企业号”的飞行员来说，仅仅返回这艘航空母舰的确是另一场严峻的考验，因为他们发现他们的浮动起落跑道不在“选择点”。第十六特遣舰队的飞行指挥员忘记用无线电报告航空母舰的最新位置，它已向东航行了六十英里，因为它要调头迎风，趁“无畏式”轰炸机还在空中的时候让故斗机起飞和降落。麦克拉斯基的飞机在降落的时候，只剩下两加仑汽油；其他飞行员没有这么幸运，他们的飞机在发动机熄火之后，只好降落在水面上。第十七特遣舰队的飞行指挥员比较勤勉，莱斯利海军中校的得胜的俯冲轰炸机全都平安返回航空母舰。
六月四日半上午的时候，美国的特遣舰队和珍珠港的作战室都在审慎地欢庆胜利。联合舰队旗舰上却是一种完全不同的气氛，上午十一时前收到南云的信号：“由于遭到敌人的岸基和舰载飞机的袭击，‘加贺号’、‘苍龙号’和‘赤城号’都在着火燃烧。我们打算让‘飞龙号’同敌人的航空毋舰交锋，同时我们正向北撤退。”这个惊人的消息使山本的部下感到恐慌——可是他们的这位海军大将却没有什么直接的反应。他那由于胃病的折磨而已显得苍白的脸，只是微微颤栗了一下。除非他能集中分散的兵力，否则他就有可能把握不住这场决定性的海战和整个战役，面临着这种可能性，他紧急电令阿留申群岛以南的两艘航空母舰，同正在全速驶往中途岛的近藤海军中将的舰队会合。尽管南云发出信号，仍然有这样的可能性：海上只有一艘美国航空母舰。即使“飞龙号”的舰载机能够敲掉它，剩下的五嫂航空母舰和七艘战列舰仍然可能赢得决定性的胜利。
日本军进攻
正午前，“约克城号”的雷达发现“飞龙号”的俯冲轰炸机从西边飞来，它们相距还有约五十英里。弗莱彻估计有一艘日本航空母舰没有被击沉，因而早已派出十架“无畏式”飞机进行搜索。在上空盘旋的莱斯利海军中校剩下的俯冲轰炸机的降落被耽误了。现在它们奉命飞到安全地方，同时，十二架“野猫式”战斗机起飞迎击即将到来的敌机。在甲板下面，航空母舰的输油管充满了二氧化碳气——这是为了防止火势蔓延和连锁爆炸而采取的预防措施，是根据“约克城号”在珊瑚海海战的经验制订的办法。通过非凡的努力，轮机员设法从修补的锅炉取得足够蒸汽，推动这艘航空母舰以每小时三十海里的速度行进。
“约克城号”的战斗机驾驶员也吸取了珊瑚海海战的教训，设法抢占了高度，在敌机发动进攻之前就击落了三架护航的“零式”战斗机和六架轰炸机。弗莱彻在得到敌机即将俯冲过来的警报时，只是冷静地回答说：“哦，我已经戴上了钢盔。现在什么也干不了了。”但是航空母舰上的枪炮手却能够——而且做了。他们击落了另外两架“九九式”轰炸机，这两架飞机还没有来得及投弹。在垂直落下的六颗炸弹中，只有三颗击中目标。有一架飞机没有收住俯冲而粉碎了，机上载的一颗炸弹在飞行甲板上滚了一会儿，然后爆炸了，引起了火灾。另一颗炸弹掉进了大烟囱。爆炸引起的空气倒流，使这艘航空母舰六个锅炉中五个锅炉的炉膛灭了火。蒸汽压力下降了，“约克城号”的速度开始减慢，这时，第三颗炸弹穿过飞行甲板和机库，然后爆炸，在第四层装甲板上引起一场大火。
这样击中了三次，