為了“防天皇於危難”，日本海軍決定發動中途島戰役，希望將所謂的本土防禦圈擴散到太平洋中部，完全屏蔽美軍進攻日本的可能性。
夏威夷時間6月4日淩晨4點26分，1942，在中途島西北240海裏的海域，包括36架零式戰鬥機、36架99艦爆炸和36架97艦攻擊在內的108攻擊機，從日本海軍機動艦隊起飛轟炸中途島，拉開了中途島大海戰的序幕。
6: 10，日機抵達中途島。戰爭從空戰開始。經過15分鐘的戰鬥，26架美軍戰機損失15，36架日軍戰機僅損失兩架。不得不說，這個時候的日本海軍飛行員都是精英。但日軍第壹波空襲並沒有完全摧毀中途島上的設施，這意味著日軍艦隊需要派出第二波攻擊力量。按照日本航母的作戰時間，發動第二波攻擊需要4-5個小時。
10年7點，日本機動艦隊首次遭到來自中途島的陸軍轟炸機B26的攻擊。這次攻擊雖然被零式戰鬥機擊落，對日軍艦隊沒有太大影響，但嚴重影響了日軍決策。因為被陸基飛機攻擊說明中途島上有飛機，需要盡快解決，又因為偵察機還沒有發現美軍航母編隊，機動艦隊司令南允中做出了用炸彈而不是魚雷攻擊中途島的決定。然而，大約在這個時候，美國艦隊特遣部隊16(企業號，大黃蜂)和17(約克城)已經開始駕駛艦載機攻擊日軍。
6月4日7時53分，日軍遭到第二波中途島飛機攻擊，包括16 SBD、12 B17、11 SB2U。這壹波進攻還沒有對日軍產生實質性的打擊。9點20分，美國大黃蜂號上的魚雷中隊首先到達日本艦隊上方。由於魚雷機速度低，靈活性差，很容易被零擊落。20分鐘後，企業號的魚雷中隊趕到，仍然沒有對日本艦隊造成實質性打擊。但這兩波魚雷攻擊打亂了日軍回收第壹波攻擊機，釋放第二波攻擊機和護航戰機的節奏。10，10，美國第三波魚雷機從約克城抵達，仍在重復前兩波魚雷機的悲劇。而“先頭部隊”驅逐艦蘭號帶來的俯沖轟炸機編隊VB6、VS6(企業號)和(約克城號)也在此時抵達。由於日軍護航零式戰鬥機被魚雷機編隊吸引，這為美軍俯沖轟炸機提供了機會。10: 24，加賀號首先被三枚炸彈擊中，燃起大火；壹分鐘後，黑龍也被炸彈擊中，鍋爐爆炸，失去電力；26時，赤城也被擊中。炸彈穿過飛行甲板在機庫爆炸，大火熊熊燃燒。
日本四艘航空母艦中唯壹的壹艘，龍飛號，暫時完好無損。10: 54，第二航空隊指揮官山口命令龍飛上的24架攻擊機起飛，攻擊美國艦隊。12: 10，日艦99終於撞上了美國的“約克鎮”號，導致“約克鎮”號起火，失速嚴重。然而這都是日軍第壹波進攻的結果。下午13: 30，日軍龍飛第二波16飛機飛向美軍，於14: 26發起攻擊。此時，約克鎮號已經撲滅了大火，並恢復了大部分動力，這使得日本飛行員誤認為是另壹艘美國航空母艦。這次襲擊徹底破壞了約克城的電力系統，約克城於6月7日被廢棄並沈沒。
6月4日16: 45，日本最後壹艘航空母艦“龍飛”號也被美國混合轟炸機編隊擊中。經過壹天的激戰，中途島附近的海面終於慢慢平靜下來。晚上19點，黑龍加賀接連沈沒；赤城龍飛也遭到日本驅逐艦的魚雷襲擊。到目前為止，偷襲珍珠港的6艘大型航母中，只有瑞和號還完好無損，美日海軍實力對比逆轉，隨之而來的是日本海軍在太平洋的撤退。
在人們的印象中，中途島海戰之前，日本聯合艦隊在實力上絕對優於美國太平洋艦隊，那麽日軍到底敗在哪裏呢？
情報戰中的壹次嚴重失敗。早在42年65438+10月，美軍就通過打撈潛艇I 124繳獲了日本密碼本，並成功破譯了日本密碼。於是，著名的關於中途島遇襲的“AF”情報故事自然得到了美軍的證實。美軍提前知道日軍進攻動向，自然可以從容布置伏擊戰術，出其不意地拿下聯合艦隊。1943美軍攔截山本五十六也是基於情報戰的勝利。
日本聯合艦隊無視戰場調查。雖然早在5月中旬，聯合艦隊就派出水上飛機(兩型大艇)和潛艇對中途島進行了偵查。但由於日本海軍的高度自信，總覺得機動艦隊所向披靡，可以輕易壓倒敵人。基於這種態度，日方的調查活動也是表面文章，調查結果可想而知。開戰當天，南雲鐘毅的機動艦隊只派出了7架飛機去探測美國艦隊的位置。然而，7架飛機中甚至有4架沒有按要求準時起飛，調查結果更加復雜。相比美軍偵察機180多架次的出動頻率，日軍失敗不足為奇。
日本高層內部爭鬥，戰略不統壹。眾所周知，二戰期間日本和陸海軍發生了嚴重的內耗。當陸軍馬鹿壹天在東南亞的雨林裏拿著兩個飯團追著英國人的時候，日本海軍壹年能吃下壹艘驅逐艦。1942年，日軍橫掃東南亞，日本和陸海軍的戰略方向並不統壹。軍隊要西進，解決緬甸問題，切斷中緬公路，進壹步切斷印度洋，占領印度，在中東與德軍會師。基於這種戰略，為了照顧日軍的面子，日本海軍不得不在印度洋上與英國皇家海軍在錫蘭打壹場海戰。好在結果比較好，聯合艦隊沒有遭受太大損失。日本海軍的想法是向東進攻太平洋。但是，即使海軍內部有不同的想法，海軍司令部的計劃也是進攻新幾內亞、斐濟和薩摩亞群島，中斷美國和奧地利的聯系，進壹步攻占澳大利亞和新西蘭。那麽聯合艦隊的計劃就是擴大太平洋中部的防禦圈，先攻占中途島，再進壹步攻占夏威夷。正是這種矛盾，為了讓軍事指揮部同意中途島行動，聯合艦隊不得不做出妥協，配合進攻新幾內亞，導致珊瑚海海戰的爆發。最終輕型航母“翔鳳”號沈沒，大艦隊航母“翔鶴”號遭受重創。結果，第五航空隊(翔鶴瑞和)未能參加中途島海戰。
日本艦隊不夠強大。在人們的印象中，中途島海戰是美軍以弱攻強，以劣勝優。總的來說，聯合艦隊確實對美國太平洋艦隊有絕對優勢。但聯合艦隊在中途島戰役的同時發動了阿留申戰役，導致中途島方向的兵力被削弱。但相比中途島兩岸的實力，日軍並不占優勢。日本艦隊包括4艘艦隊航母、7艘戰列艦、150余艘艦艇、248架艦載機和15艘潛艇，而美軍兵力包括3艘艦隊航母、50艘其他艦艇、233艘裝載機、127架陸基飛機和8艘潛艇。由此可見，日軍在軍艦上占有絕對優勢，但這些艦艇在太平洋的航母戰中並無決定性地位。與4:3的艦載機相比，但由於艦載機搭載方式不同(日軍用機庫存放，美軍也用甲板捆綁機庫)，美軍的艦載機數量其實與日軍的4艘航母差不多，更何況美軍還有不沈航母、中途島、陸基飛機，其實美軍的航空實力更占優勢。日軍唯壹的優勢恐怕就是零式戰鬥機和精英HNA飛行員的性能。日本聯合艦隊用劣勢兵力轟炸中途島同時擊沈美國艦隊，太難了。所以，不難理解在海戰中，南雲中重視壹件事，失去另壹件事，也不難理解魚雷換炸彈，炸彈換魚雷。
日軍體制僵化，無法總結經驗，發揮群體智慧。早在錫蘭戰役中，日本海軍就已經演練過中途島海戰的過程。在科倫坡港被炸和英國艦隊遇襲之間，南雲中像中途島壹樣慌張。幸運的是，英軍力量薄弱，沒有發動艦載機攻擊。否則，中途島戰役恐怕要提前兩個月在印度洋上演了。但是，聯合艦隊並沒有從中得到任何總結。1942年5月，中途島戰役前聯合艦隊的兵棋推演中，扮演美軍的參謀曾提出壹個非常接近美軍實際戰術的方案。結果日軍擊沈三艘航母，美軍狂勝。而山本五十六並沒有接受這個結果，而是取消了推演，以有利於聯合艦隊的方式強行推演，推演的結果自然是日軍大獲全勝。但這種錯誤的推導沒有實際意義。
日本海軍嚴格的等級制度導致了人才得不到充分利用。南雲中在中途島海戰中的指揮，必須對戰役的失敗承擔相當大的責任。但他不懂航空作戰，只精通魚雷戰術和航海。事實上，他並不能勝任以航母作戰為主的機動艦隊司令壹職。相比之下，精通航空戰的山口更適合這個位置。但是日本海軍有壹個很奇妙的規定，就是在同壹個體系裏，年長者必須比弟弟官職高，否則就得退伍；而如果當年的同學壹起幹，排名靠後的人就得聽排名靠後的人的命令。山口多文是海軍軍官學校的第37期，而南雲鐘毅是海軍軍官學校的第36期。南雲鐘毅是山口多文的學長，所以南雲鐘毅成了機動艦隊的指揮官，而山口多文只能是他的副手。雖然讓山口帶領機動艦隊發動中途島之戰無法預料，但合適的人不在合適的位置上卻是不爭的事實。