六時三十分，美軍的3架水上飛機在瓦胡島南部海域進行例行的巡邏飛行時，發現可疑潛艇，飛行員使用密碼向基地報告，以致延誤了時間。
六時三十七分，美軍的“沃德”號護航驅逐艦發現正尾隨“大火星”號拖靶船企圖通過防潛網的袖珍潛艇，值勤軍官威廉·戈普那中尉立即報告艦長威廉·奧特布裏奇上尉，奧特布裏奇艦長於六時四十分下令開火，六時四十五分“沃德”號三號炮開炮射擊，第一發未中，第二發擊中了袖珍潛艇的指揮台，這一炮也就成為太平洋戰爭中的“第一炮”！“沃德”號隨後全速駛向潛艇的下潛處投下一串深水炸彈，將其擊沉。——這是日軍廣尾彰少尉和片山義雄中士駕駛的伊—20號袖珍潛艇。“沃德”號擊沉袖珍潛艇後便向分區司令部報告。六時五十三分，“沃德”號第二次發出報告。分區司令部值班軍官卡明斯基中校漫不經心，要求進行核查。直到七時四十分，分區司令克勞德·布洛克少將才接到報告，他感到事態嚴重，下令加派“莫納漢”號驅逐艦前去支援。此時距空襲開始僅有十分鍾，為時已晚。
七時零二分，設在瓦胡島北端卡赫庫角上的流動雷達站發現有大批飛機正向珍珠港飛來，距離約160千米。雷達兵約瑟夫·洛克德和喬治·埃利特立即報告情報中心，但值班軍官克米特·泰勒中尉認為是從加利福尼亞飛來的飛機，不已為然地安慰雷達兵不要緊張，於是兩名雷達兵就眼睜睜地注視日軍飛機越飛越近，直到七時三十九分日機臨空。
七時三十分，〔華盛頓時間下午一時〕，這是日本外交部規定的遞交最後通牒的時間，由於領事館解僱了美籍工作人員，日方人員的英文打字速度太慢，文件還沒有列印好，也就無法按時遞交。野村大使的助手打電話給美國國務院，將原定的約見時間推遲至一時三十分。
七時三十五分，日軍機群飛臨瓦胡島，珍珠港全景盡收眼底，美軍戰列艦獨特的籠式和三足式桅杆清晰可見。
七時四十分，日軍飛機展開成攻擊隊形。為取得最大的戰果，日軍製訂有兩套攻擊方案，一是奇襲方案，在美軍沒有戒備時採用，先由魚雷機攻擊，再由轟炸機攻擊。二是強攻方案，在美軍已有準備時採用，先由轟炸機攻擊，壓製和吸引防空火力，再由魚雷機攻擊。戰鬥機則不論哪種方案都要搶占有利高度，以奪取製空權。採取何種方案是由空中指揮官臨機決定。規定一發信號彈是奇襲，二發信號彈是強攻。淵田見美軍毫無戒備，決定採取奇襲方案，打出一發信號彈，由於戰鬥機被雲層遮掩，沒有看到信號，淵田就再向戰鬥機打了一發信號彈，這次戰鬥機看到了，立即爬高搶占有利高度，但卻讓俯衝轟炸機的長機誤為是二發信號彈，採用強攻方案，便加速向機場飛去。
七時四十九分，淵田下令全體攻擊！後座通信員立即拍發攻擊命令：突！突！突！
七時五十三分，淵田見美軍毫無防備，知道攻擊必然成功，便不等戰鬥打響，就急不可耐地命令拍發勝利密碼：托拉！托拉！托拉！意為虎！虎！虎！令人驚奇的是，九七式飛機功率並不大的機載電台所發出的電波竟穿越漫漫太平洋，被遠在萬裏之外的“大和”號戰列艦接收到。
七時五十五分，俯衝轟炸機首先從4000米高度向希凱姆機場、惠勒機場、福特島機場進行大角度俯衝投彈，一時間機場上彈片橫飛，火光沖天，濃煙四起。魚雷機此時剛飛到造船廠，就見到機場上冒起的濃煙，領隊長機村田少佐不由大吃一驚，他想奇襲方案應由魚雷機首先攻擊，怎麽轟炸機先打響了？為了不被濃煙遮住目標，他立即率領魚雷機隊加速抄近路沿西部山穀於七時五十七分投入攻擊。40架魚雷機分為兩批，一批16架對福特島西側錨泊軍艦實施攻擊，另一批24架對福特島東側的戰列艦進行重點攻擊。
七時五十八分，美軍布雷艦隊司令威廉·弗龍少將最先看到一架飛機俯衝投彈，起先他還以為是飛行員誤觸投彈按紐的意外事故，再仔細一看，飛機上鮮紅的旭日機徽赫然在目，於是意識到是日軍空襲，立即下令港內軍艦出港規避。幾乎同時，羅根·雷姆賽中校快步奔進福特島指揮部，命令控製塔拉響空襲警報，並用口語廣播宣布：珍珠港遭到空襲！這不是演習！隨後，美國太平洋艦隊司令金梅爾上將命令將這個驚人的消息用無線電通知太平洋艦隊的所有部隊。
與此同時，美軍的零星反擊也開始了，一些美艦上的高炮開火了。島上陸軍的33個高炮連僅有4個連開火，大多數高炮連的炮彈還在彈藥庫，根本來不及投入作戰。整個珍珠港美軍幾乎沒有有組織的抵抗。
八時零五分，淵田率水平轟炸機經瓦胡島西側，從南麵進入轟炸航線。五機一組，編成單機間距200米的縱隊隊形，在3000米高度，向福特島東側的戰列艦和高炮火力比較集中的伊瓦機場進行轟炸。擔任掩護的戰鬥機見沒有美機升空，便分為6個編隊對6處機場進行了掃射。
八時十分，（華盛頓時間下午一時四十分），比日本外交部預定的遞交最後通牒的時間晚了四十分鍾，此時珍珠港的戰鬥已經打響二十分鍾了。美國國務卿赫爾在接見日本代表前已經知道珍珠港遭到了偷襲，但是羅斯福總統要求他隻要收下日方的答覆，冷淡地把日方代表送走。於是赫爾裝作認真地閱讀了日方的答覆，然後用難以掩飾的憤怒說：“這是我任職五十年來，從未見過如此卑鄙的政府和如此虛偽歪曲的文件！”正是由於在遞交正式宣戰的文件之前，日本就發動了進攻，激起了美國舉國上下無比的憤慨。山本在接到勝利的電文後，絲毫沒有大勝的喜悅，對前來祝賀的部屬隻是淡淡地說：“我們隻不過喚醒了一個沉睡的巨人。”
六時三十七分，美軍的“沃德”號護航驅逐艦發現正尾隨“大火星”號拖靶船企圖通過防潛網的袖珍潛艇，值勤軍官威廉·戈普那中尉立即報告艦長威廉·奧特布裏奇上尉，奧特布裏奇艦長於六時四十分下令開火，六時四十五分“沃德”號三號炮開炮射擊，第一發未中，第二發擊中了袖珍潛艇的指揮台，這一炮也就成為太平洋戰爭中的“第一炮”！“沃德”號隨後全速駛向潛艇的下潛處投下一串深水炸彈，將其擊沉。——這是日軍廣尾彰少尉和片山義雄中士駕駛的伊—20號袖珍潛艇。“沃德”號擊沉袖珍潛艇後便向分區司令部報告。六時五十三分，“沃德”號第二次發出報告。分區司令部值班軍官卡明斯基中校漫不經心，要求進行核查。直到七時四十分，分區司令克勞德·布洛克少將才接到報告，他感到事態嚴重，下令加派“莫納漢”號驅逐艦前去支援。此時距空襲開始僅有十分鍾，為時已晚。
七時零二分，設在瓦胡島北端卡赫庫角上的流動雷達站發現有大批飛機正向珍珠港飛來，距離約160千米。雷達兵約瑟夫·洛克德和喬治·埃利特立即報告情報中心，但值班軍官克米特·泰勒中尉認為是從加利福尼亞飛來的飛機，不已為然地安慰雷達兵不要緊張，於是兩名雷達兵就眼睜睜地注視日軍飛機越飛越近，直到七時三十九分日機臨空。
七時三十分，〔華盛頓時間下午一時〕，這是日本外交部規定的遞交最後通牒的時間，由於領事館解僱了美籍工作人員，日方人員的英文打字速度太慢，文件還沒有列印好，也就無法按時遞交。野村大使的助手打電話給美國國務院，將原定的約見時間推遲至一時三十分。
七時三十五分，日軍機群飛臨瓦胡島，珍珠港全景盡收眼底，美軍戰列艦獨特的籠式和三足式桅杆清晰可見。
七時四十分，日軍飛機展開成攻擊隊形。為取得最大的戰果，日軍製訂有兩套攻擊方案，一是奇襲方案，在美軍沒有戒備時採用，先由魚雷機攻擊，再由轟炸機攻擊。二是強攻方案，在美軍已有準備時採用，先由轟炸機攻擊，壓製和吸引防空火力，再由魚雷機攻擊。戰鬥機則不論哪種方案都要搶占有利高度，以奪取製空權。採取何種方案是由空中指揮官臨機決定。規定一發信號彈是奇襲，二發信號彈是強攻。淵田見美軍毫無戒備，決定採取奇襲方案，打出一發信號彈，由於戰鬥機被雲層遮掩，沒有看到信號，淵田就再向戰鬥機打了一發信號彈，這次戰鬥機看到了，立即爬高搶占有利高度，但卻讓俯衝轟炸機的長機誤為是二發信號彈，採用強攻方案，便加速向機場飛去。
七時四十九分，淵田下令全體攻擊！後座通信員立即拍發攻擊命令：突！突！突！
七時五十三分，淵田見美軍毫無防備，知道攻擊必然成功，便不等戰鬥打響，就急不可耐地命令拍發勝利密碼：托拉！托拉！托拉！意為虎！虎！虎！令人驚奇的是，九七式飛機功率並不大的機載電台所發出的電波竟穿越漫漫太平洋，被遠在萬裏之外的“大和”號戰列艦接收到。
七時五十五分，俯衝轟炸機首先從4000米高度向希凱姆機場、惠勒機場、福特島機場進行大角度俯衝投彈，一時間機場上彈片橫飛，火光沖天，濃煙四起。魚雷機此時剛飛到造船廠，就見到機場上冒起的濃煙，領隊長機村田少佐不由大吃一驚，他想奇襲方案應由魚雷機首先攻擊，怎麽轟炸機先打響了？為了不被濃煙遮住目標，他立即率領魚雷機隊加速抄近路沿西部山穀於七時五十七分投入攻擊。40架魚雷機分為兩批，一批16架對福特島西側錨泊軍艦實施攻擊，另一批24架對福特島東側的戰列艦進行重點攻擊。
七時五十八分，美軍布雷艦隊司令威廉·弗龍少將最先看到一架飛機俯衝投彈，起先他還以為是飛行員誤觸投彈按紐的意外事故，再仔細一看，飛機上鮮紅的旭日機徽赫然在目，於是意識到是日軍空襲，立即下令港內軍艦出港規避。幾乎同時，羅根·雷姆賽中校快步奔進福特島指揮部，命令控製塔拉響空襲警報，並用口語廣播宣布：珍珠港遭到空襲！這不是演習！隨後，美國太平洋艦隊司令金梅爾上將命令將這個驚人的消息用無線電通知太平洋艦隊的所有部隊。
與此同時，美軍的零星反擊也開始了，一些美艦上的高炮開火了。島上陸軍的33個高炮連僅有4個連開火，大多數高炮連的炮彈還在彈藥庫，根本來不及投入作戰。整個珍珠港美軍幾乎沒有有組織的抵抗。
八時零五分，淵田率水平轟炸機經瓦胡島西側，從南麵進入轟炸航線。五機一組，編成單機間距200米的縱隊隊形，在3000米高度，向福特島東側的戰列艦和高炮火力比較集中的伊瓦機場進行轟炸。擔任掩護的戰鬥機見沒有美機升空，便分為6個編隊對6處機場進行了掃射。
八時十分，（華盛頓時間下午一時四十分），比日本外交部預定的遞交最後通牒的時間晚了四十分鍾，此時珍珠港的戰鬥已經打響二十分鍾了。美國國務卿赫爾在接見日本代表前已經知道珍珠港遭到了偷襲，但是羅斯福總統要求他隻要收下日方的答覆，冷淡地把日方代表送走。於是赫爾裝作認真地閱讀了日方的答覆，然後用難以掩飾的憤怒說：“這是我任職五十年來，從未見過如此卑鄙的政府和如此虛偽歪曲的文件！”正是由於在遞交正式宣戰的文件之前，日本就發動了進攻，激起了美國舉國上下無比的憤慨。山本在接到勝利的電文後，絲毫沒有大勝的喜悅，對前來祝賀的部屬隻是淡淡地說：“我們隻不過喚醒了一個沉睡的巨人。”