空戰的聲音驚動了還在美國驅逐艦下活動的德國潛艇，多蒙德上尉一看時間，比他預料的時間提前了大概40多分鍾，盡管現在海麵上十分危險，但是德國潛艇此時必須離開這條掩護他們的美國驅逐艦了，不然等海麵上的戰鬥結束，德國潛艇就不好混水摸魚了。
多蒙德上尉指揮潛艇離開了美國驅逐艦的腹部，按照船位推算法向美國航母可能所處的位置前進。他要離開美國驅逐艦一定的距離才能把潛望鏡浮出水麵進行觀測。
再回到日本人這邊，在剛發現美軍艦隊後，南雲就命令‘蒼龍’號派出新式高速偵察機與美軍艦隊保持接觸，查明敵兵力。
這架飛機起飛後一直沒有發回報告，現在返回時發現‘蒼龍’號中彈起火，無法降落，因此在‘飛龍’號甲板上降落。飛行員向山口報告說：“發報機發生了故障，無法及時報告，我隻好返航回來報告，敵部隊中有‘企業號’、‘大黃蜂號’和‘約克城號’三艘航母!”
雖然從美軍進攻所使用的飛機數量已經說明，美軍艦隊絕不會是如前所報的隻有一艘航母，但這個消息還是令日本人感到十分震驚。
山口決定使用現有的全部飛機發動第二次攻擊，他命令‘飛龍’號飛行隊長友永城市海軍大尉帶領僅有的10架魚雷機(包括‘赤城’號的1架魚雷機)和6架戰鬥機(包括‘加賀’號的2架戰鬥機)。友永的飛機左機翼油箱在空襲中途島時受損，還沒來得及修理。但他毫不在意，堅持起飛。
14時26分，日機發現‘約克城’號航母，兩分鍾後‘約克城’號雷達也發現來襲日機，立即起飛了12架戰鬥機迎戰，友永命令戰鬥機上前迎戰，以掩護魚雷機攻擊，自己率魚雷機迅速下降到100米低空，並分散從不同方向接近，在‘約克城’號及其警戒艦隻異常猛烈的高射炮火下，日機有4架魚雷機和3架戰鬥機被擊落，但仍有4架魚雷機突破美艦防空火力投下魚雷，其中兩條魚雷命中，將剛剛修好的‘約克城’號又擊成重傷，該艦喪失全部動力、照明、通訊，並向左劇烈傾斜。
弗萊徹被迫轉移到‘阿斯托裏亞’號巡洋艦上，他考慮到隻有在航母上才能根據飛行員的報告及時掌握戰況，也隻有在航母上才能有效實施戰役指揮，便將指揮權移交給斯普魯恩斯。
而在‘約克城’號航母附近的‘企業’號航母左舷8千米的水麵上，出現了一個如同人頭大小的潛望鏡。這就是多蒙德上尉指揮的潛艇。
本來按照預案，多蒙德上尉指揮的潛艇擔任突擊的任務，另外兩艘潛艇則負責吸引美國護航驅逐艦的注意力，以掩護多蒙德上尉指揮的潛艇實施突擊，不過現在由於日本飛機的幹擾，美國軍艦的注意力集中到了天空，對水麵和水下的搜索就不是很嚴密了，於是就讓多蒙德上尉抓住了機會，單艇突入了美國艦隊的內層防禦圈。
14時45分，1架偵察機發現了‘飛龍’號航母，斯普魯恩斯接到報告後，認為發現的日軍航母就是日軍的第四艘航母，決心集中最大兵力予以攻擊，務求將其消滅！他立即下令從‘企業’號起飛25架轟炸機，從‘大黃蜂’號起飛16架轟炸機，其中10架原是‘約克城’號降落在這兩艘航母上的，它們先後向目標海域飛去。
牐14時50分，‘約克城’號橫傾近25度，已無法恢復平衡，艦長巴克斯特上校隻好下令棄艦。弗萊徹派出幾艘驅逐艦前來接走艦員，並命令‘休斯’號驅逐艦留在‘約克城’號附近，以便在最後時刻將其擊沉。
牐牭薄飛龍’號的第二攻擊波最後一架飛機於16時30分在航母上降落時，‘飛龍’號隻剩下了6架戰鬥機、5架俯衝轟炸機和5架魚雷機。山口很清楚，要靠這點兵力在白天組織進攻是難以奏效的，決定等到夜裏再發起夜襲。
牐16時45分，戰鬥出現了短暫的平靜，‘飛龍’號利用這個空隙時間開飯了，人們狼吞虎咽地吃著香甜可口的年糕團。即便在這短短的間歇時間裏，6架戰鬥機還要在航母上空保持戰鬥巡邏，夜襲的準備工作也在緊張進行。為了找到美軍航母的具體位置，山口決定派一架高速偵察機進行搜索。
牐17時3分，偵察機剛要起飛，瞭望哨就大聲喊道：“敵俯衝轟炸機!”
由於美機是從西南背朝太陽方向飛來的，加上‘飛龍’號沒有雷達，日軍未能及時發現，麵對呼嘯而下的美機，‘飛龍’號高射炮紛紛開火，艦長加來止男大佐急令：“右滿舵!”
‘飛龍’號動作笨拙地向右猛轉，避開了投下來的頭三枚炸彈。但是，更多的美機俯衝下來，接連有四枚炸彈命中艦橋附近，艦橋上的玻璃窗全被猛烈的爆炸震得粉碎，前部升降機附近的艙麵甲板被炸得麵目猙獰地朝上翻卷，完全擋住了指揮區的視線。大火在飛行甲板上裝好炸彈的飛機間蔓延、爆炸。巨大的黑色煙柱騰空而起，‘飛龍’號的航速開始減低下來。
17時20分，‘大黃蜂’號的艦載機也趕到了，見‘飛龍’號已經燃起沖天大火，便轉而攻擊其他日本軍艦，‘榛名’號戰列艦、‘利根’號重巡洋艦、‘築摩’號重巡洋艦先後遭到攻擊，但都未被擊中。
多蒙德上尉指揮潛艇離開了美國驅逐艦的腹部，按照船位推算法向美國航母可能所處的位置前進。他要離開美國驅逐艦一定的距離才能把潛望鏡浮出水麵進行觀測。
再回到日本人這邊，在剛發現美軍艦隊後，南雲就命令‘蒼龍’號派出新式高速偵察機與美軍艦隊保持接觸，查明敵兵力。
這架飛機起飛後一直沒有發回報告，現在返回時發現‘蒼龍’號中彈起火，無法降落，因此在‘飛龍’號甲板上降落。飛行員向山口報告說：“發報機發生了故障，無法及時報告，我隻好返航回來報告，敵部隊中有‘企業號’、‘大黃蜂號’和‘約克城號’三艘航母!”
雖然從美軍進攻所使用的飛機數量已經說明，美軍艦隊絕不會是如前所報的隻有一艘航母，但這個消息還是令日本人感到十分震驚。
山口決定使用現有的全部飛機發動第二次攻擊，他命令‘飛龍’號飛行隊長友永城市海軍大尉帶領僅有的10架魚雷機(包括‘赤城’號的1架魚雷機)和6架戰鬥機(包括‘加賀’號的2架戰鬥機)。友永的飛機左機翼油箱在空襲中途島時受損，還沒來得及修理。但他毫不在意，堅持起飛。
14時26分，日機發現‘約克城’號航母，兩分鍾後‘約克城’號雷達也發現來襲日機，立即起飛了12架戰鬥機迎戰，友永命令戰鬥機上前迎戰，以掩護魚雷機攻擊，自己率魚雷機迅速下降到100米低空，並分散從不同方向接近，在‘約克城’號及其警戒艦隻異常猛烈的高射炮火下，日機有4架魚雷機和3架戰鬥機被擊落，但仍有4架魚雷機突破美艦防空火力投下魚雷，其中兩條魚雷命中，將剛剛修好的‘約克城’號又擊成重傷，該艦喪失全部動力、照明、通訊，並向左劇烈傾斜。
弗萊徹被迫轉移到‘阿斯托裏亞’號巡洋艦上，他考慮到隻有在航母上才能根據飛行員的報告及時掌握戰況，也隻有在航母上才能有效實施戰役指揮，便將指揮權移交給斯普魯恩斯。
而在‘約克城’號航母附近的‘企業’號航母左舷8千米的水麵上，出現了一個如同人頭大小的潛望鏡。這就是多蒙德上尉指揮的潛艇。
本來按照預案，多蒙德上尉指揮的潛艇擔任突擊的任務，另外兩艘潛艇則負責吸引美國護航驅逐艦的注意力，以掩護多蒙德上尉指揮的潛艇實施突擊，不過現在由於日本飛機的幹擾，美國軍艦的注意力集中到了天空，對水麵和水下的搜索就不是很嚴密了，於是就讓多蒙德上尉抓住了機會，單艇突入了美國艦隊的內層防禦圈。
14時45分，1架偵察機發現了‘飛龍’號航母，斯普魯恩斯接到報告後，認為發現的日軍航母就是日軍的第四艘航母，決心集中最大兵力予以攻擊，務求將其消滅！他立即下令從‘企業’號起飛25架轟炸機，從‘大黃蜂’號起飛16架轟炸機，其中10架原是‘約克城’號降落在這兩艘航母上的，它們先後向目標海域飛去。
牐14時50分，‘約克城’號橫傾近25度，已無法恢復平衡，艦長巴克斯特上校隻好下令棄艦。弗萊徹派出幾艘驅逐艦前來接走艦員，並命令‘休斯’號驅逐艦留在‘約克城’號附近，以便在最後時刻將其擊沉。
牐牭薄飛龍’號的第二攻擊波最後一架飛機於16時30分在航母上降落時，‘飛龍’號隻剩下了6架戰鬥機、5架俯衝轟炸機和5架魚雷機。山口很清楚，要靠這點兵力在白天組織進攻是難以奏效的，決定等到夜裏再發起夜襲。
牐16時45分，戰鬥出現了短暫的平靜，‘飛龍’號利用這個空隙時間開飯了，人們狼吞虎咽地吃著香甜可口的年糕團。即便在這短短的間歇時間裏，6架戰鬥機還要在航母上空保持戰鬥巡邏，夜襲的準備工作也在緊張進行。為了找到美軍航母的具體位置，山口決定派一架高速偵察機進行搜索。
牐17時3分，偵察機剛要起飛，瞭望哨就大聲喊道：“敵俯衝轟炸機!”
由於美機是從西南背朝太陽方向飛來的，加上‘飛龍’號沒有雷達，日軍未能及時發現，麵對呼嘯而下的美機，‘飛龍’號高射炮紛紛開火，艦長加來止男大佐急令：“右滿舵!”
‘飛龍’號動作笨拙地向右猛轉，避開了投下來的頭三枚炸彈。但是，更多的美機俯衝下來，接連有四枚炸彈命中艦橋附近，艦橋上的玻璃窗全被猛烈的爆炸震得粉碎，前部升降機附近的艙麵甲板被炸得麵目猙獰地朝上翻卷，完全擋住了指揮區的視線。大火在飛行甲板上裝好炸彈的飛機間蔓延、爆炸。巨大的黑色煙柱騰空而起，‘飛龍’號的航速開始減低下來。
17時20分，‘大黃蜂’號的艦載機也趕到了，見‘飛龍’號已經燃起沖天大火，便轉而攻擊其他日本軍艦，‘榛名’號戰列艦、‘利根’號重巡洋艦、‘築摩’號重巡洋艦先後遭到攻擊，但都未被擊中。