前仆後繼
前仆後繼
放飛第一攻擊波后，南雲率艦隊繼續朝中途島快速挺進。從5時42分開始，雲層中不時閃出美軍偵察機的魅影——那正是艾迪中尉的「卡塔琳娜」，南雲覺得機動部隊很可能已遭美軍定位，雖然這是遲早的事情。此時，天空雲消霧散，這無疑對日軍大為不利。如果中途島的攻擊機和他們的偵察機同樣高效，預料中的反擊很快就將到來。
於是幾艘日軍航母紛紛放飛本應為第二波攻擊機護航的戰鬥機，以加強艦隊上空的防禦。讓南雲頗感無奈的是，他的所有艦艇均未配備雷達，導致機動部隊對美機的感知和防禦力大大降低——日本海軍在這一關鍵領域的發展落後對手至少2年。其實日軍已開始在艦船上裝備第一批雷達，新技術的實驗平台錯誤選擇了高須的2艘老式戰列艦「伊勢」號和「日向」號，它們的雷達也是出征前剛剛裝好，目前尚處於試用階段。
目前南雲艦隊對來襲美機的觀察完全依靠目力，雖然一眾警戒哨經驗豐富，表現尚佳，但誰都清楚再好的目力也無法與雷達相提並論。況且4日這天，艦隊上空不時出現破碎斷雲層，使目力偵察大打折扣——死板的雷達就不存在這些障礙。這樣，觀測敵機的重任就落在了護航艦隻身上。它們此時已刻意拉開了與航母的距離，以便盡量提前發現敵情發出預警，為航母實施積極反應爭取儘可能充裕的時間。當發現敵機來襲時，它們通常會釋放煙霧，或通過信號燈向航母發出警告。緊急時刻也會以向敵機來襲方向開炮的方式提供預警。
一旦發現敵機來襲，航母會將信息迅速傳遞給空中巡航的戰鬥機。日本海軍尚未建立有效調配空中巡邏戰鬥機的機制，飛行員基本是各自為戰，會攻擊出現在視野內的任何敵機。這種缺乏統一協調的防守方式存在的缺點顯而易見。對於多角度、全方位的空中威脅，這種防禦體系就顯得反應遲鈍且過於脆弱。儘管零戰異常彪悍，但面對近乎飽和的連續打擊，其防禦並非堅不可破，隨後的進程將提供有力的佐證。
6時49分，南雲收到了一條不幸消息，負責六號線搜索的偵察機因天氣惡劣提前返航。此前大約在6時15分到30分之間，負責五號線搜索的偵察機曾在美軍艦隊以北約36公里處飛過。可能由於心不在焉，也可能由於雲層遮擋，這架飛機並未發現海面上迤邐而行的美軍艦隊——當時距斯普魯恩斯放飛攻擊機群還有30～45分鐘。後來日軍將所有怒氣對準了負責四號線的甘利洋司，事實上責任最大的應該是這架偵察機的飛行員長谷川忠之和電報員大竹彰。在其南面負責四號線的偵察機不僅晚飛了半小時，還嚴重偏離了預定航線。陰差陽錯，這架偵察機的一等飛曹甘利洋司竟在錯誤的航線上意外發現了美軍艦隊。後來有日本記者說，「甘利能發現敵人純屬憨人有憨福」。一句題外話，之後「風頭出盡」的甘利並未在此戰喪生。他後來改飛夜航戰鬥機，1945年5月13日戰死於沖繩島上空。
莫斯科不相信眼淚，歷史也從不相信假設。但如果長谷川或甘利能在7時15分之前定位美軍艦隊，也就不存在後來爭議頗多的「換彈」命令。南雲肯定會在最短時間內放飛由3個精英少佐率領的「A級攻擊部隊」。這樣等於交戰雙方同時出拳，即便不為日軍贏得戰爭，也肯定會增加美國人的損失。可以說，從7時斯普魯恩斯放飛所有攻擊機開始，南雲已經喪失了先發制人的機會，他已註定無法贏得這場至關重要的戰役。
7時整，「赤城」號收到了以友永名義發回的「建議發起第二波攻擊」的電報。就在南雲思索下一步行動的同時，美軍的反擊已悄然來臨。7時10分，「赤城」號的警戒哨率先發現美軍攻擊機正低空掠海而來。
此時，第一機動部隊上空，有「赤城」號兼子正、宿正信和小野善志的3個戰鬥機小隊，有「加賀」號山口弘行、山本旭的2個小隊，以及「蒼龍」號藤田恰與藏、原田要的2個小隊，合計零戰31架。它們無疑是日本海軍航空兵精銳中之精銳——藤田在當天擊落美機7架，是所有日軍飛行員中戰績最好的。
首先抵達戰場的是費伯林上尉的6架「報復者式」。美軍飛行員勇則勇矣，但經驗欠缺，他們中的很多人剛剛離開學校，有人甚至從未駕機離開過陸地上空。現在讓他們在海上飛行很遠距離之後在零戰的阻擊下冒著密集的防空炮火對高速移動的水面艦船實施攻擊，難度極大。之前費伯林上尉已向隊員部署了魚雷攻擊戰術：如果只遇上1艘敵船，分隊6架飛機就一分為二，分別由他和奧斯瓦德·蓋尼爾少尉率領，一部攻擊敵艦左舷，另一部則攻其右舷，這樣敵艦無論如何規避也無法避免中雷。如敵艦不止一艘，各機就相機選擇最適合攻擊的目標，時機不成熟絕不投雷。戰術布置看似簡單，但執行起來絕對沒有那麼容易。
頭天傍晚，歐內斯特少尉在沿跑道散步時意外撿到了一張兩元面值的鈔票。這種鈔票發行極少，很多人認為它預示著不祥，但也有少數人認為是大吉大利的徵兆。7時10分，飛臨南雲艦隊上空的歐內斯特有生以來第一次看到海上行駛的艦船，他被那支艦隊的恢宏氣勢驚得目瞪口呆。初出茅廬的小夥子之前只在本土匡塞特靶場投過一次模型魚雷。現在，他就要使用真正的魚雷去攻擊世界上最強大的航母艦隊了。
發現美機不斷逼近，「赤城」號立即以戰鬥速度迎著美機駛去，盡量避免把兩舷暴露給敵人，這是規避魚雷攻擊的最佳方法。「飛龍」號則以34節快速航行，之後轉向左舷，以使右舷所有防空火炮都能進入攻擊狀態。護航巡洋艦和驅逐艦紛紛開火，天空瞬間綻放出一朵朵象徵死亡的黑色蘑菇雲。
費伯林和歐內斯特很快發現，日軍航空兵就像傳說中那樣兇狠彪悍。為防止液壓裝置失靈導致無法投雷，美機提前打開了彈艙門，導致本就很慢的速度再次降低。在日軍飛行員眼中，這些移動緩慢的飛機和射擊訓練時的靶子沒有兩樣。眾多零戰蜂擁而上，他們的過度反應在所難免，這畢竟是美軍攻擊機第一次出現在視野之中，他們當然不知道前方飛來的是一群菜鳥。
由於衝上的日機太多，反而妨礙了彼此之間的行動。儘管如此，面對性能卓越的日軍戰鬥機，美軍魚雷機毫無還手之力，只能依靠低空飛行來勉強維持隊形。歐內斯特的機槍手曼寧用機槍進行了幾次掃射。幾秒鐘后，機腹射手兼報務員費里爾發現槍聲忽然停了，回頭看到曼寧已撲倒在機槍上，年輕的生命已離他而去。
18歲的費里爾似乎一下子成熟了許多——死亡原來距自己竟然如此之近。飛機液壓系統被打爛，頭部和手腕相繼中彈的費里爾很快昏死過去。此時飛機再次中彈，升降舵失靈，脖子被子彈擊中的歐內斯特幾乎失去了控制能力，只感到一股熱乎乎的東西順脖子往下淌。他知道已不可能再去攻擊敵人的航母了，於是朝左側的一艘巡洋艦投下了魚雷。有2架零戰從不同方位向他猛烈射擊。奇怪的是，後來它們竟莫名其妙地飛走了，他想起了撿到的兩塊錢。
此時他的魚雷機電器系統失靈，液壓系統被擊毀，彈艙門關不上，空速計和油壓表也全部完蛋，飛機上能運轉的只剩他自己和發動機了。歐內斯特先朝南飛而後向東，此時蘇醒過來的費里爾爬回了位置。9時40分，兩人全然不顧島上要他們儘快離開的信號強行著陸。飛機在地上打了個轉兒，在揚起的塵土中戛然停住。這是分隊中唯一返航的飛機。費伯林和其他戰友都沒能回來。看著同樣重傷的同伴，歐內斯特再次想到了那兩塊錢。
中國古代有一個寓言故事。一名彪形大漢肚子飢餓，就到鋪子里買燒餅吃。吃下第一個沒飽，然後吃第二個、第三個……當吃下第七個時肚子圓了。大漢氣呼呼地說：「早知道第七個能吃飽，還吃前面六個幹嗎？！」
如果將費伯林機隊比喻成南雲吃下的第一個燒餅，那麼科林斯上尉的4架B-26無疑就是第二個，儘管前兩個燒餅的塊頭略小了一點。科林斯和費伯林機幾乎同時抵達戰場，最好的戰術當然是兩支機隊對同一艘航母實施協同攻擊，但他們不知不覺中將注意力分別對準了兩艘航母。費伯林選擇的是「飛龍」號，科林斯則選擇了「赤城」號。這一點都不奇怪，兩支機隊分屬美國陸海軍，雖然同一時間抵達戰場，卻完全是無意識的碰巧行為。
科林斯對日軍外圍護航艦隻全然不顧，率隊直取艦隊中央的「赤城」號。他們低空飛入高射炮火之中，其勇敢精神大大超過了飛行技術。青木使出渾身解數左避右閃，科林斯在700米高度上投下魚雷，詹姆斯·穆里中尉也在400米高度投雷，可惜無一命中。一架B-26對敵艦實施低空掃射，「赤城」號2名水兵中彈身亡。這架飛機旋即被零戰擊中，冒著黑煙一頭栽進大海。
空中僅剩下一架美機。這架中彈的B-26並未試圖飛離，而是直接沖向了航母艦橋，明知難逃一死的赫伯特·梅耶斯上尉試圖與敵艦同歸於盡。南雲、草鹿瞪大眼睛看著飛機由遠及近呼嘯而至，他們驚訝於美國人竟然也有這種視死如歸的「武士道精神」。躲避明顯來不及了，草鹿下意識地縮了下脖子。有人驚呼「要撞到艦橋了」！出人預料的是，美機在距艦橋僅數米的空中一掠而過，沖向了「飛龍」號，在其左舷驟然下跌墜入海中。
好險！一眾參謀禁不住發出陣陣歡呼。「心地善良」的草鹿表情肅穆，在心中默默為這個失去生命的美國人做了祈禱。淵田倚在艦橋旁的一隻降落傘上，輕易就認出那是美國陸軍的B-26。源田仰著頭，眯起眼睛觀察著這批美機，「他們實施魚雷攻擊的水平實在太臭，這次進攻簡直就是一敗塗地」。淵田笑著附和了一聲「真逗」——一會兒你倆就逗不起來了。
一向愛說俏皮話的村田這次一聲未吭，面孔異常嚴峻，兩眼死死盯著那架美機墜落處的水柱高高升起又跌落下去。這人像他一樣，是個英勇無畏、願意為國捐軀的飛行員。村田想到自己的歸宿很可能和他一樣。果不其然，他戰死於4個月後的聖克魯斯海戰。
9時15分，科林斯和穆里的飛機搖搖晃晃地降落在中途島上，另外2機未返航。歐內斯特沒有報告有命中記錄，科林斯報告機隊有2次命中。相對科林斯來說，日本人更加誇張，南雲宣稱擊落美機19架，山口說僅「飛龍」號就擊落了9架來犯美機中的8架——人家總共才來了10架。美軍的前兩輪攻擊並非一無所獲。「赤城」號羽生十一郎的零戰被1架B-26擊落，岩城芳雄的戰鬥機墜海顯然是「報復者」的功勞。這些損失對機動部隊戰鬥力並無太大影響。事實表明，美國人拋出的前兩個燒餅略顯迷你，南雲顯然胃口頗好，吃下后連心慌都沒壓住。
之前一直所向披靡的「赤城」號竟然遭到美軍魚雷攻擊和機槍掃射，連南雲自己也差點變成自殺美機的陪葬品，這是以前從未有的事情。如果那架美機再飛低幾米，就等於在航母上投出了1顆超重磅炸彈，第一機動部隊的指揮團隊將全軍覆沒。接連遭到的打擊徹底激怒了南雲。他當然不會忘記，機動部隊的首要任務是摧毀中途島的航空力量及高炮群，為登陸作戰掃清障礙。目前看來，這一目標遠遠沒有實現。那些討厭的美機如果不是對付防守嚴密、機動性強的航母艦隊，而是攻擊田中蝸牛般的運輸船隊，運氣無疑會好得多。剛才美軍的反擊表明，中途島仍具有強大的戰鬥力。當務之急，是儘快按友永的建議發起第二波攻擊，徹底癱瘓島上的防禦力量。
綜合目前得到的消息，南雲判斷中途島附近並無美軍艦隊存在。按時間推算，和第一攻擊波一起出發的7架偵察機應該已飛抵搜索區盡頭，沒有發回任何消息。飛機返航途中也許能發現一些情況，但那種可能微乎其微。駕駛員的主要任務是觀察前方的情況，一般不會特別留意已偵察過的海域。據此南雲認為，美國人並未發現日軍的戰略企圖，他們的航母艦隊一定還遠在夏威夷，頂多也只是在趕來的路上。至少眼前，他最大的敵人仍然是中途島的陸基航空兵。但是眼下，他還有幾個棘手的問題亟待解決。
讓即將返航的友永機隊再次出擊顯然不太現實。首先，時間來不及。返航機群需要重新加油掛彈，受傷戰機需要修復，替補飛行員要替換戰損或受傷人員，戰術布置及定位暖機都需要花費大量時間，合計至少需要2～3小時。給敵人留出充裕時間去舔舐傷口是不明智的，主場作戰的美軍依靠陸上機場可以迅速恢復戰鬥力。其次，再次派出友永機隊發起多輪攻擊勢必導致戰鬥力不斷下降。一支部隊在往來死拼，另一支更精銳的部隊卻躺在甲板上曬太陽或在機庫中無所事事，這種做法無疑是死板和愚蠢的。
如此南雲認為，儘快派出由3個精英少佐率領的「A級攻擊部隊」方為上上之選。可這就違背了山本的命令。之前他曾明確指出，要留出一半力量預防可能隨時出現的美軍艦隊。
在4日早上的刀光劍影之中，山本先前的指令已變得毫無實戰價值。對南雲的想法，草鹿和源田都表示贊同。源田認為山本的要求過於僵化，戰場形勢瞬息萬變，讓準備就緒的打擊力量僅僅等待那些可能出現或者乾脆就不存在的敵軍艦隊，實在讓人惱火，同時也會嚴重影響這部分官兵的士氣。草鹿也提出，山本的要求儘管理論上非常合理，但與戰場實際情況明顯脫節。中途島的陸基戰機已向我發起攻擊，在未發現敵航母部隊情況下把一半部隊置於無限期戰備狀態，是任何現場指揮官都無法容忍的。按山本的指示從事，無疑是讓南雲將一隻手——這隻手還是最熟練的右手——綁在背後，然後用左手和敵人的雙手搏鬥。兩人一致建議，用壓倒性的「A級攻擊部隊」發起第二波攻擊，刻不容緩。
但南雲還面臨一大難題。友永機隊承擔攻擊任務的是第一航空戰隊的36架俯衝轟炸機和第二航空戰隊的36架魚雷機。對付可能出現敵艦的「A級攻擊部隊」由第一航空戰隊的43架魚雷機和第二航空戰隊的34架俯衝轟炸機組成。如果由它們出擊攻島，山口的2艘航母還算簡單，只需把俯衝轟炸機從機庫提至甲板掛上炸彈就OK了。但南雲就有很多麻煩，必須將魚雷機上對艦攻擊的魚雷更換為對地攻擊的800公斤炸彈。
淵田於是匆匆草擬出一道命令，「第二波飛機準備出擊，所有魚雷機換裝炸彈」。7時15分，南雲向4艘航母下達了後來引發無數爭議的「換彈命令」。很顯然命令主要是針對魚雷機的。「赤城」號和「加賀」號現在面臨一項艱巨任務，不僅要將魚雷從飛機上卸下來，還要將沉重的炸彈再掛上去。這一過程並非易事，魚雷與炸彈的掛架型號不同，連掛架都要重新更換。通常處於散件狀態的炸彈同樣需要重新組裝。這是一個煩瑣、費時的操作過程。
實戰中這種情況十分鮮見，類似實驗以前只在「飛龍」號上試過一次。「赤城」號機庫內，軍械兵推出6輛彈藥車來運送沉重的炸彈和魚雷。僅僅將炸彈搬出庫就已讓他們手忙腳亂，更不要說再將魚雷安全放回去了。不是軍械兵圖省事，他們的確是沒有時間。卸下的魚雷只好暫時放在軍械庫升降機的儲物架上，這種做法無疑是非常危險的。「加賀」號也在進行同樣的操作。它的魚雷機數量多，所需時間肯定更長。
將魚雷機換彈、提升至飛行甲板、定位、暖氣至少需要兩個半小時。9時30分之前，南雲不具備發起第二波攻擊的條件。淵田在回憶錄《中途島海戰——改變帝國命運的戰役》一書中指出，準備過程僅需一個半小時，這顯然不符合當時的實際情況。
7時30分之後，「赤城」號、「加賀」號、「飛龍」號、「蒼龍」號分別回收了1架、3架、2架、6架零戰。加上之前降落的飛機，機動部隊上空現在有戰鬥機14架。7時40分，「赤城」號上出現一次降落。那是負責179度一號線搜索的魚雷機，飛曹長鈴木繁的偵察註定毫無結果。
7時40分，2艘航母換彈工作已進行了近25分鐘，「赤城」號、「加賀」號分別有6架、9架飛機完成換裝。就在此時，「利根」號4號偵察機發回了一條震耳欲聾的驚人消息。
6月4日，對「利根」號4號機飛行員甘利洋司來說同樣終生難忘。不明原因導致他的飛機5時才勉強升空，比計劃整整晚了半小時。出發20分鐘后，甘利就發回了接敵報告：「發現敵2艘潛艇，距我起飛點80海里。」40分鐘后，甘利再次發回了敵情通報：「15架敵機正朝我艦隊飛去。」此時第十六特混艦隊的攻擊機尚在甲板上待機，甘利發現的很可能是弗萊徹放飛的偵察轟炸機，但數量肯定沒那麼多。
這不過是他4日這天一系列表演的前奏。7時28分，完成外向搜索掉頭返航的甘利發現海面上出現了一支艦隊——那正斯普魯恩斯的第十六特混艦隊！甘利的發現是南雲當天最大的幸運。如果延遲起飛后仍然嚴格執行原來的偵察計劃，甘利是無法發現美軍艦隊的。正是因為偷工減料自作主張縮短了搜索半徑，也可能是由於糊裡糊塗的飛行，他才陰差陽錯地發現了本該由「築摩」號偵察機發現的目標。甘利迅速發回了第三次接敵報告：「發現10艘水面艦艇，好像是敵艦，距中途島240海里，方位10度，航向150度，航速20多節。」
這一驚人消息在7時40分傳到了「赤城」號。寥寥數言對南雲來說，猶如晴天霹靂。草鹿激靈靈打了一個冷戰：「他們原來在那兒！」這是開戰以來機動部隊第一次面臨最現實的威脅。
「10艘水面艦艇，好像是敵艦。」簡直是屁話！德國和義大利的軍艦肯定不會跑到這兒，這裡出現的艦艇除了自己人只能是敵艦。南雲既好氣又好笑，他知道機動部隊是所有參戰部隊中距中途島最近的，在他東面不可能有友軍出現。清平天日，朗朗乾坤，哪裡突然冒出來10艘敵艦？再說，電報發回的位置屬於「築摩」號偵察機的搜索範圍，你甘利怎麼自己的地不種，跑到別人地里去割麥子了？情報參謀小野迅速在海圖上標出了位置——它們距機動艦隊約390公里。
當務之急是迅速查明10艘敵艦中有無航母存在。倘若沒有，它們就無法對機動部隊構成直接威脅。即使以30節航速計算，雙方發生接觸至少需要6小時。目前敵艦處於日軍艦載機打擊範圍之內，可以讓它們暫時多活一會兒。待「A級攻擊部隊」把中途島的事幹完，再與友永合力收拾它們不遲。但如果其中有1艘或數艘航母，情況就會截然相反，自己也同時處在敵軍艦載機的打擊範圍之內。草鹿對此保持了高度警覺，「在報告中提及的活動在那片海域的敵艦隊中，不可能沒有航空母艦，它們肯定就在附近某個地方」。
南雲的判斷亦是如此。對海面上突然冒出來的10艘敵艦，南雲沒有等閑視之。在日本人眼中，第一攻艦武器當屬魚雷，雖然在緊急情況下炸彈也可使用，就像當初在印度洋對付英國人那樣。不過炸彈對艦的破壞力遠不及魚雷。在接到甘利報告后僅5分鐘，南雲迅速下達新命令：「準備攻擊敵軍艦隊，沒有換裝炸彈的魚雷機停止換裝。」7時47分，他命令「利根」號以最快速度通知甘利：「查明艦種，保持接觸。」從接到電報到連續發出2道指令，南雲僅用了短短7分鐘。
但南雲、草鹿、源田明顯忽略了一個重要信息。當天海風來自東南方向，甘利的報告顯示美軍艦隊正處於高速逆風狀態，這就暗示著美軍很可能正在發射飛機。在同一時間，斯普魯恩斯正在為飛機起飛磨磨蹭蹭發脾氣呢。
不容南雲做出更多安排，美國人的「第三個燒餅」適時趕到。7時48分，「蒼龍」號發信號說「發現敵機，方位320度」。隨後「霧島」號也升起了「發現敵機」的煙霧。
快速逼近的正是亨德森少校率領的16架「無畏式」。他手下的飛行員大多是新手，其中10人剛調來一周，很多同伴只是臉熟，連名字都叫不上來。個別人是幾天前才開始駕駛這種飛機的。近期島上燃油緊張，飛行隊只進行過一小時訓練。亨德森也知道弟兄們水平不行，但攻擊必須立即發起。他將隊員分成兩組，技術較熟練的一組跟隨自己，另一組則由埃爾默·格利登上尉帶領。
就當時海軍航空兵的技戰術而言，俯衝轟炸無疑是最凌厲、最高效的。俯衝轟炸機一旦到達俯衝點，就變成了一具無堅不摧的利器。直線飛行的滑翔轟炸儘管優雅，但明顯已經過時了，因為它放棄了接近甲板的機會，同時也不具備從高角度俯衝攻擊的兩大優勢——不易被反擊和高精準度。這樣淺顯的道理亨德森不可能不明白，但弟兄們實在技術太差，他只能採取后一種方式，就這也要他率先攻敵做出示範才行。
這就像奧運會跳高決賽中，突然出現一個採用跨越式或俯卧式的選手，肯定被他們高明的對手恥笑。亨德森設計的攻擊方案是，從2400～1200米高空帶油門高速下滑集體接敵，機動至最佳位置各自投彈，隨後各機貼近水面或潛入雲層快速脫離戰場。
對美國人採取如此蹩腳的攻擊方式，淵田和源田甚覺詫異。兩人不知道前來進攻的還是一群菜鳥——他們不是不用那些高級動作，而是不會。
儘管空中只有9架零式戰鬥機，但它們凌厲的攻擊依然無情地撕裂了美軍的編隊。亨德森少校很快發現，狡猾的對手分為上下兩層，相互之間協同極佳。他們顯然懂得「擒賊先擒王」的道理，憑藉正確的直覺集中火力對付領隊長機。亨德森竭力控制飛機，努力保持隊形直至生命最後一刻。他的飛機最先中彈起火墜海，另有5架「無畏式」很快被擊落。混戰之中，美軍的反擊成功擊殺了兒玉義美的零戰。
隊長出師未捷身先死，被大家親昵地稱作「鐵人」的格利登上尉立即接過了揮權，率倖存戰機艱難穿越了地獄之門，誘人的獵物就在前方不遠處。儘管隊形被徹底打亂，但各機依舊義無反顧沖向了前方一艘航母，冒著密集的高射炮火在8時08分至12分投下炸彈。格利登相信至少有2顆命中，還有1顆「緊貼右舷飛過」。事實上，落點最近的2顆炸彈距航母也有50米之遠。1顆近失彈激起的水柱讓炮長長安泰邦和炮手洗了一個海水澡。「飛龍」號瞬間被大量炸彈激起的水柱完全遮蓋，從其餘艦隻視野中消失了。但水消霧散之後，它依然巍然屹立在海面上。
從濃雲中下滑而出的丹尼爾·艾弗森中尉發現前方海面上有3艘航母，「其中1艘中部冒煙」。他選擇了自認為被戰友忽視的其中一艘，它的飛行甲板前後各有一個血色的太陽——那無疑正是「加賀」號。艾弗森認為「有1顆炸彈險些命中尾部甲板」，日軍記錄有3顆炸彈落在「加賀」號附近，最近的1顆距艦尾僅20米。艾弗森躲過了日軍零戰的獵殺，後來他回憶說「飛機在脫離戰場過程中數次中彈」。當飛機踉踉蹌蹌在島上降落後，檢修人員在機身上發現了210個彈洞，快被打成馬蜂窩了。
布萊恩上尉擺脫了幾架日機的攔截，穿過高射炮火飛抵目標上空投彈。飛機機翼和機身被射穿了許多窟窿，油泵故障，很快引擎也不轉了。布萊恩只好選擇在海上迫降。飛機在水面上停了大概3分鐘，他和機槍手戈登·麥克菲力一等兵奮力搶出了一些救生物品。救生筏充氣後有一處滲漏，兩人堵漏後用頭盔把裡面的水舀出去。翌日清晨，他們被1架「卡塔琳娜」發現，但飛機因載油過多無法降落。6日，兩人用最後一盞浮標燈進行聯絡時，被另一架偵察機的機槍手發現並成功救起。這架「卡塔琳娜」的飛行員竟然是布萊恩在彭薩科拉航空基地訓練時結識的一位好友。
返航飛行員彙報說，「有3顆炸彈命中1艘『加賀級』航母，還有幾顆差點命中」。實際上，他們投下的炸彈除嚇出日本人一身冷汗外，無一命中。8架飛機被日軍擊落，幸運返回的飛機也「千瘡百孔，幾近報廢」。儘管未能取得戰果，但美國人看似熱鬧的進攻搞得日軍手忙腳亂，喪失了從容準備的寶貴時間。
美軍的進攻花樣繁多，有滑翔，有俯衝，還有高空水平轟炸，這些都給草鹿留下了深刻印象。但面對水平有限、準頭欠佳的美軍菜鳥，即使能提前發現來襲者，「飛龍」號的防空炮火也沒有擊落一架美機。炮長長安對此絕不贊同，他堅信正是自己「異常兇猛的防空火力」才使美機投彈失准。面對業餘選手只能有如此表現，當美軍航母上的精銳艦載機來攻時，如護航戰鬥機未能及時攔截，日軍孱弱的防空火力看來是無法自衛的。
不過日軍認為，這已是美軍的最高水平了。在經歷三輪打擊之後，機動部隊竟毫髮無損，這是最值得驕傲的事情。雖然美軍異常英勇，但他們既沒有戰鬥機護航，投彈方式也很業餘。有人甚至想得更遠一點，如果這就是將「翔鶴」號打回維修船廠的美軍的真正實力，第五航空戰隊的飛行員被稱作「小老婆生的兒子」還真是高看他們了。其實南雲和草鹿此時應意識到附近海域可能有美軍航母存在，亨德森的「無畏式」正是他們航母使用的最新機型，儘管這種判斷的前提是錯誤的。
幾乎在亨德森機隊投彈的同時，7時45分，「蒼龍」號報告另一波美機正不斷逼近：「270度發現敵軍雙引擎飛機，高度3000米。」日軍觀察哨顯然有些緊張過度，連基本的數數都不會了。來襲者是由斯威尼率領的四引擎空中堡壘。統算起來，這是美軍為南雲奉上的「第四個燒餅」。
4日4時30分，斯威尼受命再次前往尋獵田中的運輸船隊。賽馬德和拉姆齊提醒他，隨時準備接收來自島上的命令。一旦搜索機定位預定來襲日軍航母——它們無疑更具威脅——斯威尼必須立刻改變方向前往攻擊，儘力摧毀敵人的飛行甲板。至於較遠且低速的運輸船隊，待幹掉敵軍航母回頭再收拾它們不遲。收到拉姆齊發來的有關南雲艦隊位置的明碼電報時，斯威尼距田中船隊只剩390公里。中校迅速帶領機隊改變航向飛向預定位置，於7時32分發現了南雲艦隊。
源田仔細查對了機種識別表，判明來者為B-17空中堡壘。即使最蹩腳的飛行員，也不會錯誤判斷這種龐大的四引擎飛機來自航母。在源田印象中，它們攻擊水面艦艇的水平非常拙劣——事實的確如此。
B-17的飛行高度為6000米。因為頭天攻擊田中船隊時有幾架飛機被高炮擊傷，面對裝備更好、火力更強且有戰鬥機護航的日航母艦隊，斯威尼有意提升了飛行高度，當然這樣更降低了投彈精確度。由於日艦防空火炮射程不足，美軍飛行員很快發現，敵人發射的炮彈儘管角度正確，卻只在飛機下方炸響，效果極差。
美軍轟炸機分成3組，從容不迫地對「赤城」號、「飛龍」號和「蒼龍」號實施了攻擊。由於零戰大多在追殺亨德森機隊的倖存者，加上它們已在空中飛行近4個小時，油料彈藥即將告罄，斯威尼機隊在飛抵目標上空時並未遭到有力攔截。卡爾·烏爾特爾上尉從6000米高度投下3顆炸彈，未能命中，於是轉向鄰近的航母后側把剩餘5顆炸彈一股腦兒投了下去，炸彈成一條直線飛向航母艦尾，他認為至少1顆命中了目標，於是掉頭返航。
布魯克·艾倫中校帶領3架B-17集中攻擊了看上去像「蒼龍」號的1艘航母，照例無一命中。福克納上尉第三小隊向「4艘航母中最大的那艘發起攻擊」，右僚機羅伯特·安德魯斯投下的4彈均未中的，福克納和左僚機的斯蒂德曼在投出所有8顆炸彈後轉身飛往庫雷島。斯威尼選擇了「加賀」號作為攻擊目標，他認為自己的一顆炸彈擊中了航母尾部，那裡冒出了滾滾濃煙。只有少數幾架零戰進行了追擊，福克納機的4號發動機被打壞，機尾機槍手食指受傷，所幸均無大礙。
返航之後，起初斯威尼報告說「只擊傷敵軍1艘航母」。在匯總各機的報告后他高調宣稱，「至少有5顆炸彈命中目標，導致3艘航母起火」。這些誇張的說辭隨後引發了「陸軍航空兵是中途島海戰取勝首席功臣」的美妙傳說，並引發了一系列陸海軍矛盾。事實上，空中堡壘的攻擊同樣顆粒無收。
即使頭頂B-17在嗡嗡作響，「加賀」號還是冒險回收了4架燃油將盡的零戰，隨後將7架升入空中。其餘3艘航母也進行著類似作業。4位艦長一致認為，應對美軍持續攻擊的最佳辦法就是不斷增加空中的防禦力量。其間，幾艘航母的飛行甲板始終處於忙碌狀態。
南雲的麻煩很快又來了。7時58分，甘利終於發回了最新消息：「敵艦隊包括巡洋艦5艘、驅逐艦5艘。」
「總算弄清楚了！果然不出所料，敵艦隊中沒有航空母艦。」小野將譯好的電文遞給草鹿時，得意揚揚地說。
所有人頓覺一陣輕鬆，情況遠沒想象中那麼糟糕。源田後來回憶說，他們「只是一時感到寬慰」。南雲並未放鬆警惕，只是感到緊張的心理稍有緩和，終於可以有喘息之機來考慮如何逐退美軍陸基飛機的騷擾，然後再度攻擊端掉它們的老窩了。出於對甘利的不信任，南雲下令「蒼龍」號放飛一架新式彗星二式偵察機，前往協助甘利執行偵察任務。
草鹿同樣保持著足夠的警覺，「單憑這一報告顯然不能說明，該海域沒有敵軍航空母艦。在當時情況下，在這一海域活動的敵艦隊中不可能沒有航空母艦。偵察機發現的可能只是護航艦隻」。即使如此，他仍覺得沒有必要更改之前的換彈命令，輕易更改命令勢必造成不必要的混亂。
日軍未能改變戰術還有一個原因，就是根深蒂固的「勝利病」在作祟。半年來的征戰表明，美航空兵的攻擊力不值一哂，剛才他們的拙劣表演更加深了這種印象。況且他們沒有戰鬥機護航，各個機隊單獨發起進攻，毫無協同，這是愚蠢透頂的做法。再說，如果美軍在附近海域真有航母，為什麼不派出威力最大的魚雷機前來進攻呢？
可能覺得只讓日本人吃燒餅太噎得慌，美軍特意為遠道而來的客人準備了一碗酸辣雞蛋湯。7時10分，美軍潛艇「鸚鵡螺」號發現337度方位海面上有飛機在轟炸，隨即出現了對空火力產生的煙霧。艇長威廉·布羅克曼少校認為有必要查明情況，快速駛向作戰區域的少校很快發現了南雲艦隊。7時55分，潛艇被1架日軍巡邏機發現並遭到掃射，布羅克曼立即下潛到30米，同時繼續保持跟蹤。
5分鐘后，布羅克曼發現4艘日艦沿250度方向以25節高速行駛，其中1艘為戰列艦。他的潛望鏡再次被1架執行反潛巡邏的水上飛機發現，木村親自指揮「長良」號殺了過來。8時10分，輕巡洋艦近距離投下5顆深水炸彈，7分鐘后又投下6顆。布羅克曼迅速下潛至27米以躲避攻擊。「長良」號再次投下9顆炸彈後轉身離開。
「長良」號尚未在視野中完全消失，布羅克曼立即將潛艇上浮至潛望深度。後來他如此形容當時看到的情景：「眼前的景象是我在和平演習時從未見過的，位於不同方位的軍艦都在快速移動穿過這片海域，同時要避免經過潛艇隱藏的位置。那艘戰列艦位於艦隊最前方，它的右舷所有火炮突然向我潛望鏡的位置猛烈開火。」潛艇在8時15分進行反擊，在4100米距離射出2條魚雷。後來發現一個發射管內的魚雷未能射出，「霧島」號一個急速左轉輕鬆避開了射來的魚雷。「長良」號再次猛撲上來。8時30分，當又一輪深水炸彈爆響時，「鸚鵡螺」號已下潛到45米深度了。
8時06分，「築摩」號再次報告，「更多敵機從左舷25度方位飛來」，並特別說明「這是首次發現敵軍艦載機」。外圍幾艘驅逐艦立即開火，但打幾炮又停了下來。「築摩」號發現的原來是友永的返航機群，幸虧有人眼尖認出是自己人，馬上停火才未造成損失。看到母艦正遭敵攻擊，友永機群「加賀」號的1架零戰立即率6架俯衝轟炸機加入了空中格鬥——日軍九九式艦載俯衝轟炸機投彈后機動性很強，攻擊力僅稍遜零戰一籌——「蒼龍」號9架零戰則迅速爬升，前往追擊撤退中的斯威尼機隊。友永率大隊降至400米低空，在艦隊附近盤旋等待航母給出降落信號。艦隊上方，雙方几個機隊犬牙交錯，互相追逐，簡直亂成了一鍋稀飯。恰在此時，美軍「第五個燒餅」也趕來湊熱鬧了。
美軍的攻擊可謂前仆後繼。緊隨斯威尼出場的，是本傑明·諾里斯上尉的12架「報復者式」。連最先進的「無畏式」都在攻擊中鎩羽而歸，顆粒無收，指望這些被譏諷為「振動器」或「風向器」的破玩意兒取得突破似乎不太現實。7時10分從島上起飛，一直到8時20分，諾里斯才帶著這些又笨又慢的傢伙勉強飛抵機動部隊外圍。
8時08分，「赤城」號暫時進入逆風航向，準備放飛小野善志的3架戰鬥機，「加賀」號於8時15分升空了山口弘行的5架零戰，同時另一個小隊已做好了起飛準備。「飛龍」號同樣升空了森茂的3人機隊，他們都已是第二次升空。這3次出動加上原來空中的零戰以及友永機群中加入格鬥的戰鬥機，機動部隊上空有足夠力量擊退美軍的下一輪攻勢。毫無疑問，很多原計劃參加第二波攻擊的護航零戰已提前升空參加了格鬥。
諾里斯毫不例外遇到了大批攔截者。出乎美軍預料，日軍的本次阻擊比他們之前的叱吒風雲遜色不少。那些日軍飛行員不停起飛、戰鬥、降落，加油掛彈，再起飛、戰鬥、降落，已整整折騰了4個小時，就是鐵人也該喘口氣了。日軍精英飛行員在美軍不間斷的攻擊面前疲態漸露。
比起之前的「四個燒餅」，諾里斯明顯戰意不足，他對駕駛的「振動器」並沒抱多大希望。在仔細觀察戰場形勢后，諾里斯覺得攻擊編隊中央的航母難度太大，於是將不遠處1艘漂亮的戰列艦作為首選攻擊目標。該艦處於編隊邊緣，很易攻擊。諾里斯不知道那正是之前美國報紙大肆宣傳，已被科林·凱利上尉「擊沉」於菲律賓近海的「榛名」號戰列艦。
在發出「攻擊下方目標」的電令之後，諾里斯率隊長距離高速下滑，「報復者式」一架接一架傾斜機身準備俯衝。日艦剎那間高炮齊鳴，火力極猛。「榛名」號艦長高間完駕馭巨艦，通過一系列蜿蜒曲折的轉向規避攻擊。美軍的準頭毫無改觀，威廉森奮力投下了第一顆227公斤炸彈，命中與否他沒看清。科特拉斯將戰列艦艦首作為瞄準點，投彈后打了一個盤旋，「看見敵艦四周落下了許多炸彈，差點命中，艦首中了1彈」。當他飛離時敵艦正轉向右舷，「艦體中部冒起了濃煙」。其實「榛名」號只挨了5～6顆近失彈，直接命中的1顆都沒。
丹尼爾·卡明斯少尉沒有投彈就停止滑行將飛機拉起，他知道俯衝沒有到位，貿然投彈命中的可能性不大。他環顧四周開始尋找次要目標，此時他看到海面上有各類軍艦約10艘，一個戰鬥機分隊正從18公裡外的1艘航母上飛過來。少尉就近選擇1艘驅逐艦投下炸彈，沒來得及觀察彈著情況，掉頭就跑。此後15分鐘里，他拚命試圖擺脫5架零戰的圍追堵截，他的「振動器」幾乎被打爛。最終少尉幸運擺脫了追擊，在距中途島9公里處油料耗盡迫降。他那名「從未使用過機上機槍」的機槍手早已陣亡，第二十號魚雷艇救起了他。在距他大約7公里處，第二十六號魚雷艇救起了同樣原因迫降的阿倫·林布勞姆少尉。
只有2架「振動器」被日軍擊落。陳舊過時的「報復者式」能有如此表現已屬難能可貴，這與他們未深入戰場中心，只在邊緣露露頭就跑有關。返航飛行員確信看見有2顆炸彈命中、3顆差點命中，「戰列艦上濃煙滾滾，艦體發生了嚴重傾斜」。實際上，「榛名」號毫髮無損，他們最大的成績是讓日軍飛行員更加疲憊，讓南雲籌劃的反攻更加困難。諾里斯的「第五個燒餅」顯然沒能讓南雲吃飽。唯一值得肯定的是，中途島的5支攻擊隊全部準確找到了目標並實施了攻擊。
南雲對中途島打出了第一拳，美國人馬上還擊了好幾掌，雖然掌法欠精、掌力稍弱。現在進入局間休息，雙方都在喘著粗氣尋找再次出手的機會。南雲艦隊已經歷了五輪空襲，每一次當問題看上去就要解決的時候，新警報又重新拉響。接二連三的空襲雖未造成太大損害，卻完全打亂了南雲的節奏，使他一直在被動做出反應。日軍戰鬥機的反擊雖然凌厲，卻缺乏統一協調指揮，沒人認真思索戰鬥機如此升升降降最後有什麼結果。4艘航母各自為戰，共同做法是在美機來襲時將戰鬥機儘可能多地升入空中。由於缺乏雷達，雙方交火的地點總是距航母很近，已經有為數不少的美機突破攔截投放了魚雷和炸彈。這說明日軍的防守並非堅不可破。南雲的運氣能一直這麼好嗎？
中途島的空中力量遭受重創，暫時失去了繼續攻擊的能力。非但如此，擔負防守任務的戰鬥機也僅剩2架，應付日軍的再次攻擊只剩高射炮火。凱姆斯中校的話一定程度上代表了大家的心情：「根據敵人發動攻擊的時間及航母的已知陣位，他們過三四個小時還會來的。如果敵機再度來犯，我們幾乎沒有戰鬥機來對付它們了，因此我們憂心忡忡，生怕日本人再來襲擊。」在步步逼近的南雲、近藤、田中眼中，中途島已唾手可得，如果沒有美軍那2支特混艦隊的話。
通過海底電纜，尼米茲在第一時間收到了島上發來的戰況報告。如果飛行員上報的戰績屬實，日航母艦隊無疑同樣遭受了沉重打擊。值得慶幸的是，尼米茲對樂觀的戰報並未照單全收——他後來一貫如此，在隨後發給金上將的報告中上將明顯有所保留：「中途島部隊的攻擊已竭盡全力，但日本人仍未被擋住。約有10艘敵艦被擊傷，其中l～2艘運輸船或貨船被擊沉。對於集中朝中途島逼近、擁有約80艘艦艇的艦隊，這點損失實在微不足道。中途島的戰鬥機、魚雷機和轟炸機基本上全完了。」
對南雲來說，局面似乎有所改觀。但是8時20分，甘利再次發來了一條驚人的消息：「敵艦隊中似乎有1艘航母殿後。」儘管甘利的報告姍姍來遲且一如既往地含糊其詞，但這一消息無疑比美國人之前投下的每一顆炸彈都更具殺傷力。
「糟糕！」草鹿頓覺心中一涼。現在一切懷疑都已消失，最壞的情形果然出現了：美國人的航母就在附近。南雲面前變戲法似的又跳出一隻兔子。艦橋上的人都清楚，早上發生的每一件事都沒按山本的預想進行，他早先下達的指令完全可以付之一炬了。這同時驗證了克勞塞維茨的名言，「沒有任何作戰計劃能在第一次與敵接觸后得以生存」。此時南雲面臨的難題是：友永提議對中途島發起第二波進攻，甘利卻報告發現了美軍航空母艦，儘管暫時只有1艘。到底先攻擊哪一個？很明顯，立即破壞美軍的飛行甲板成為目前機動部隊的首要任務。
南雲還面臨一個難題：友永近百架返航戰機此時正在頭頂盤旋，燃油幾盡，不少飛機受損、飛行員受傷。如不儘快降落，勢必要在海上迫降——糾結呀！
有人明顯比南雲更猴急。「飛龍」號上的山口對南雲的磨磨蹭蹭非常惱火。附近已發現美軍航母，在消滅它的飛行隊之前自己就肯定毫無安全可言。山口認為，再不對敵人發起攻擊就是發瘋，他怒氣沖沖地向南雲發來了信號：「立即出動進攻部隊是可取的！」因規避美軍空襲，機隊部隊原方形編隊已變成菱形，航速最快的「飛龍」號衝出最遠，山口不得不通過「野分」號轉發信號。前文提到，山口和南雲素來不睦，他的提議只會起到反作用。
沒有採納山口的建議立即放飛第二航空戰隊的俯衝轟炸機，成為後來無數歷史學家——其中更多是日本人——指責南雲優柔寡斷、錯失良機的最佳鐵證。但稍加分析就會發現，實際上山口的建議並不成立，此時機動部隊並不具備迅速對敵發起反擊的能力。幾艘航母甲板上空空如也，只有零星幾架戰鬥機。山口的提議等於完全放棄友永機群，將攻擊機迅速提至甲板定位、暖機、起飛，這一過程至少需要45分鐘。就是說在9時05分之前，南雲並不具備放飛攻擊機的條件。如果在偷襲珍珠港之前，以哀兵姿態出擊的日軍尚有可能採取這種孤注一擲的做法。現在的機動部隊是連戰連捷的百勝之師，南雲會為了貿然出擊，付出非戰鬥損失近百架飛機的代價嗎？對山口的建議，南雲簡直都懶得搭理。
在南雲看來，攻擊目標的選擇不需要任何躊躇，首選當然是美軍航母。問題在於，是立即派出具備條件的攻擊機，還是讓友永機群降落，加油掛彈后以集團進攻來對付這一剛剛出現的重大威脅？今天我們當然傾向於南雲應毫不猶豫立即發起攻擊，但這是以知道最後的結局為前提的。作為現場指揮官，南雲肯定考慮得更多更遠。他當然不會忘記一個月前在珊瑚海，高木貿然出擊只擊沉了美軍的油輪和驅逐艦，從而錯失了攻擊主力航母的絕佳機會。
如果像山口所言完全放棄友永機群，南雲完全具備發起一次大規模攻擊的能力。到7時45分，「赤城」號和「加賀」號的重裝工作已完成大約1/3。機動部隊能以最快速度起飛攻敵的飛機包括：山口的34架俯衝轟炸機，只需提至甲板掛彈即可；「赤城」號和「加賀」號尚未換裝的魚雷機，分別為12架和18架；合計64架。這仍是一支極端恐怖的打擊力量。如果能準確鎖定目標併發起攻擊，它們足以將美軍3艘航母統統送入海底。但南雲認為不宜立即派出攻擊機群有以下原因。
首先，日軍認為攻艦首選的利器是魚雷，這一觀念根深蒂固，他們的長矛魚雷的確是同行中最好的。作為魚雷戰專家，南雲的理解肯定更加深刻。因此有必要將完成換裝的1/3魚雷機再由炸彈換回魚雷，以期取得最佳攻擊效果。
其次，南雲此時已派不出零戰為攻擊機護航。它們大部分已經升空，有的隨友永在空中盤旋，有的正追殲試圖逃逸的美機。這些飛機油料所剩無幾，飛行員也人困馬乏。之前由於沒有戰鬥機護航，中途島美軍攻擊機遭受屠殺的悲慘場景猶在眼前。源田支持南雲的觀點，草鹿的立場更加堅定，「山口提出不補充油料彈藥就去攻擊敵艦隊的觀點，我並不完全反對。但不派戰鬥機護航這點，我是不同意的。我親眼看見沒有戰鬥機掩護的敵機是怎樣被我方戰鬥機無情地、幾乎全部消滅掉的。我真心實意想盡量為他們提供戰鬥機掩護」。
草鹿和源田的說法同樣屬於「事後諸葛亮」，目的是為最後的戰敗尋找借口。事實上兩人計劃為第二波空襲派出的護航零戰只有區區12架——4艘航母各3架。這也符合人性常理，在傷敵和自保面前，人們往往會選擇後者。剛才人家美國人甚至1架都不派呢。
最後，飛行甲板只能從事一項工作，要麼將具備攻擊條件的戰機立即提上來，要麼回收友永機隊——他們的燃油每一秒鐘都在減少，處境危急。如任由他們迫降水上，機組成員還可以由驅逐艦救起，但近百架精銳戰機將悉數報廢。出征之前，機動部隊連正常編製都配不全。如果輕易放棄他們，即使最後能打贏，回到國內的南雲也會被當作敗家子被憤怒的民眾活活罵死。如此重大的損失是窮酸的日本人絕對不能容忍的。
歸根結底，南雲和草鹿仍覺得此時局勢非常有利，沒必要急於發動兵力不均衡的進攻，第二波攻擊可以等到萬事俱備時再進行。辦事素來有條不紊的草鹿偏好「經過充分準備和縝密謀划後集中兵力一擊制敵」。他和源田對自己的戰鬥機充滿信心，認為空中現有的零戰加上友永返航的戰鬥機完全可以粉碎美軍的任何攻勢。淵田後來在書中寫道：「我們一致認為，敵人的攻擊毫不可怕。」
機動部隊的精神領袖源田此時早已心急如焚，這關係到近百架飛機的命運，機上還有近200名機組成員。他們大多是源田的好友，於公於私都不能拋下他們不管。淵田於是向南雲和草鹿建議：先回收返航的友永機群，做好充分準備再發起第二波攻擊。
南雲立即採納了源田的建議。他的部隊搭配得當，在實力上佔據絕對優勢。如果把全部兵力投入一次大規模的攻擊中去，徹底消滅敵人並非難事。這是一種正統的戰略思想，但忽略了一個關鍵因素——時間。戰爭的勝利並不總屬於力量強大者，而往往屬於能果斷應對意外情況，並迅速抓住戰機的一方。
在決定先回收友永機群的同時，南雲在8時32分斷然下令：「所有攻擊機準備第二次攻擊，魚雷機換裝魚雷，俯衝轟炸機裝載250公斤炸彈！」
命令迅速傳達到機庫，一向隨和的增田樂呵呵地說：「看看，又得重來一遍！這玩意兒趕得上換裝比賽了。」領導動動嘴，當兵的跑斷腿，那些具體操作的軍械兵無論如何也高興不起來，一些人邊干邊發牢騷：「司令部究竟在搞什麼名堂？」穿著短衫短褲的水兵汗流浹背地把剛換上的炸彈卸下來，更換掛架，再裝上魚雷。炸彈和魚雷均超過800公斤，再次換裝絕非易事。卸下的炸彈來不及送到彈藥庫，只能胡亂堆放在機庫里，許多炸彈裝著引信。倒不是偷懶，他們根本沒有時間。這引發了更大的災難。
回過頭來說「換彈命令」是誘發日軍隨後一切災難的根源未免有些言過其實，這些隨意堆放的炸彈不過是助長了那些災難而已。「飛龍」號和「蒼龍」號並未執行換彈命令，同樣在美軍一輪打擊下徹底崩潰。這是日軍航母自身的易損性決定的。
8時32分，近藤勇的新型彗星二式偵察機從「蒼龍」號上起飛，前往核實甘利的情報。之後不久，甘利發回電報「燃油不足請求返航」。南雲的肺簡直都要氣炸了：同樣執行偵察任務，你甘利的覺悟跟人家菅野兼藏比，差距咋就這麼大哩？對此他斷然予以拒絕，電令甘利繼續與美軍保持接觸。除了模稜兩可的偵察報告令長官不悅，甘利自己也遇到了麻煩，他的行蹤已被美軍發現並遭到數架「野貓」的獵殺。幸好空中存在斷雲，技術嫻熟的領航員巧妙避開了攻擊。
經過緊張突擊，4艘航母的飛行甲板已經清理完畢。8時37分，「赤城」號升起了一面印有黑球的白色旗幟，示意「甲板開放，可以降落」。看到桁端飄揚著令人心情舒暢的信號旗，在上空盤旋許久的友永終於鬆了口氣。他們已在空中滯留了4個小時，其間還經歷了一場激烈戰鬥。所有人都人困馬乏，降落時發生了數起意外事故。手持滅火器的消防人員嚴陣以待，受傷飛機被數十名救護人員團團圍住。「飛龍」號的1架魚雷機降落時只剩一個輪子，肯定無法繼續使用了。1架魚雷機剛剛降落，被機槍打成重傷的野博治就昏死過去了。「加賀」號零戰飛行員田中行雄在被抬出駕駛艙時已經死亡。
8時45分，甘利再次發來報告，「另發現2艘敵巡洋艦，方位8度，距中途島250海里，航向150度，航速20節」。他發現的正是弗萊徹的第十七特混艦隊。就在甘利發報的同時，阿部再次下令「築摩」號派出岳琦正孝駕駛的4號偵察機前往協助甘利偵察。很顯然，大家都認為甘利發回信息的速度太慢了。
8時50分，甘利再次發報要求返航，阿部當即嚴詞拒絕。4分鐘后，南雲令其「打開發報機準備測向」。這一命令，言外之意就是讓其充當信標，為機動部隊向美艦方向運動導航。阿部向其轉達了內容相同的命令，並要甘利繼續監視敵人，等待「築摩」號4號偵察機和「蒼龍」號新式偵察機的到來。1分鐘后，甘利確認收到電報並回復：「有10架敵魚雷機正向你飛去。」那無疑正是弗萊徹剛剛放飛的魚雷機隊。
按照南雲的計劃，「赤城」號和「加賀」號應在10時30分前完成魚雷機的換雷加油，「蒼龍」號和「飛龍」號也必須在11時前準備就緒。與此同時，南雲下令艦隊轉向東北航行向美軍靠近。8時55分，他向「大和」號的山本發出了當天的第一封電報：「8時在中途島方向10度，距該島240海里發現由1艘航母、5艘巡洋艦、5艘驅逐艦組成的敵軍艦隊。我軍正朝敵軍前進。」在1分鐘左右時間裡連續向山本和甘利發報，可見南雲當時有多忙。
之前「大和」號通過截收南雲和甘利之間的通信已了解到部分情況。突然出現的美軍航母並未讓山本和宇垣不安，反而感到一陣亢奮，那不過是新增的獵物而已。宇垣在日記中如此寫道：「開始我們很樂觀，認為這就是我們一直尋找的美軍特混艦隊。我們還考慮，在立即派出第二攻擊波擊沉敵航母后如何殲滅其殘部呢！」
直到此時，山本和參謀們才確信美國人至少有1艘航母就在中途島附近。按照山本設計的時間表，美軍航母現在是不能先出來的。他轉頭問黑島：「你是否認為，我們應當命令南雲立即攻擊美軍航空母艦？我想最好是立即下達命令。」
黑島對此不以為然：「長官，南雲已準備了一半航空兵力來對付可能出現的敵軍航母，也許他們已經發起進攻了。」山本默許了黑島的說法，繼續任由南雲自己指揮作戰，並未發出任何命令。這也符合山本的一貫做法，把具體作戰交給前線指揮官。對自己說的上述一番話，黑島一直到死都閉不上眼。戰後他曾多次為此「懺悔」：「南雲沒有按照聯合艦隊的要求去做，這是我的過錯。」
就在日軍航母忙於收容友永機群的8時46分，那艘美軍潛艇再次升起了潛望鏡，此時所有日艦都在「鸚鵡螺」號攻擊範圍之外。大約9時，再度升起潛望鏡的布羅克曼發現，15000米外1艘「蒼龍級」航母正以25節高速行駛。潛艇很快被日軍發現，「長良」號立即撲了過來。布羅克曼決定先解決這艘令人討厭的巡洋艦，他在9時10分發射了魚雷。「長良」號避開魚雷後繼續快速逼近，別無選擇的布羅克曼只好再次下潛。隨後20分鐘里，日艦陸續投下了14顆深水炸彈。如果知道2次前來搗蛋的是同一艘潛艇，他們一定會氣炸肺的。隨後木村命令「嵐」號艦長渡邊保正繼續對潛艇發起攻擊，確保主力艦隊安全，自己則轉身匯入主力艦隊。中途島海戰中，美國人的運氣簡直好得不得了，留下對付潛艇的「嵐」號竟意外成為美軍俯衝轟炸機的最佳領航員。
在此期間，日軍航母的收容工作在同步進行。「加賀」號和「赤城」號分別在8時50分和59分完成收容，第二航空戰隊完成收容的時間是9時10分。飛機被迅速送往機庫，開始必要的維護並加油掛彈。南雲調整艦隊航向為70度、航速22節，向美軍航母所在海域快速進發。此時天空已無美機蹤影。這種令人愉悅的事態如果持續下去，南雲就有時間將已完成換裝的飛機升上甲板、定位、暖機，他的「A級攻擊部隊」將迅速升空併發起排山倒海般的絕命一擊。多年來日本人夢寐以求的「太平洋決戰」就在眼前，勝利依稀就在前方燈火闌珊處。
恰在此時，美國人令人討厭的「第六個燒餅」拍馬殺到——這次是由約翰·沃爾德倫少校率領的「大黃蜂」號魚雷機中隊。中隊長沃爾德倫是個身材魁梧、鋒芒畢露的南達科他州人。他長相難看，方下巴，有1/8印第安蘇族人血統。頭天晚上，他在寫給妻子的信中說：「如果我不回來了，那麼你和女兒們應該知道，我們這個中隊是為海戰的最高目標——擊沉敵人——而戰！」當晚，他給4號待機室里的魚雷機飛行員散發了一份油印材料，上邊寫著：「有幾句話現在想跟大家說說。我覺得我們已經做好了全部準備。我們的受訓時間很短，又處於最艱難的時刻。但我們確實做了力所能及的一切。我確信，在當前的處境中，我們是這個世界上的佼佼者。但願我們能夠遇上有利的戰機，這是我最大的願望。如果不順利，或有不測，我要求大家竭盡全力去消滅敵人。即使只剩下最後一架飛機，我也要求它衝上去，擊中敵人。願上帝保佑我們。祝大家成功，安全返航，狠揍敵人！」
沃爾德倫曾自豪地說，他靈敏的直覺歸功於他的印第安血統。儘管平時御下極嚴，有時甚至近乎殘酷，他卻極受兄弟們的愛戴。平時他總是花費大量時間去潛心研究海軍航空兵戰術，不單是自己的，更多是日本人的。他每天都要給部下講課，以板示和口授的形式講解日本和美國的空戰戰術。出擊之前，他告訴大家只管跟著自己飛就行：「不必擔心敵人的航向，我會帶著你們找到該死的日本人！」
參加中途島海戰的3艘美軍航母中，「大黃蜂」號表現無疑是最差的。米切爾少將原擬以轟炸機和魚雷機實施協同進攻，但在機群起飛后一小時里，天空突然濃雲密布，沃爾德倫的魚雷機隊和林的轟炸機隊很快消失在彼此視線之中。林的主力機隊選擇了南雲機動部隊後方，到達預定攔截點后，海上空空如也，他們已完全飛出了戰場。林又沿原航向繼續飛行了90公里。隨著時間一點點流失，他們毫無發現敵軍的跡象。實際上當時南雲部隊位於他們正南方。大約9時，形勢變得越發嚴峻，大部分飛機油耗近半。之前錯誤的起飛安排導致戰鬥機最先到達理論返航點。戰鬥機隊指揮官塞繆爾·米徹爾少校在未與林聯繫的情況下，率先在9時15分率隊返航。米徹爾試圖降低飛行高度以節約燃油，這使飛機視野不足，更難發現敵軍艦隊。最後他們向東南方向盲目飛行，在絕望中尋找地平線。大約10時，北方很遠處出現了軍艦高速航行的尾流，他們誤認為那是日軍艦隊。戰鬥機無法攻擊艦船，如果在那附近迫降很可能被日軍俘虜。10時15分，這些燃油耗盡的戰鬥機陸續在海面迫降。到10時50分，最後1架「野貓」在空中消失，沒有一名飛行員成功飛回航母。米徹爾等3人落點較近，得以共用2隻救生筏和一份應急口糧。4天又20小時后，他們被1架「卡塔琳娜」發現成功救起，3人早已是飢餓難忍、渾身水泡，還被一條附近不斷晃悠的鯊魚嚇得要死。另有5人先後被「卡塔琳娜」救起，1人在迫降時犧牲，另1人失蹤。
羅伯特·約翰遜少校率13架俯衝轟炸機直接向中途島飛去。其中1架出現引擎故障，不得不在距島280公里處迫降。同樣迫降的還有特羅伊·吉洛利少尉的飛機，他和機槍手在7個半小時后被1架「卡塔琳娜」救起，另1架飛機在距島僅20公里處迫降。由於不了解正確的敵我識別信號，剩餘飛機就把炸彈朝海里扔，試圖以此證明是自己人。但島上高射炮兵神經過敏，未能看出這個示好的姿態，機群一度被迫躲避友軍的高射炮火。這些看似辛苦卻寸功未立的飛機最終在11時35分降落東島。他們隨後的表現只能以「懦弱」來形容。
林的機隊就這樣分崩離析。他孤身一人於11時18分回到「大黃蜂」號，偵察轟炸機中隊在沃爾特·羅迪上尉帶領下隨後降落，油料尚未耗盡。由於未能找到敵人，林的部隊讓人失望，很多人因此而責備他。米切爾和林試圖尋找打擊日軍第二個航母群的豪賭最終以大敗虧輸告終，飛機折損率達到50％，大部分並不是在戰鬥中損失的。
對「大黃蜂」號俯衝轟炸機的糟糕表現，一向內斂的斯普魯恩斯一直耿耿於懷——他與米切爾的矛盾也由此開始。在後來寫給尼米茲的報告中，惜字如金的斯普魯恩斯如此說：「如果能有他們參加，就可以攻擊日軍第四艘航空母艦，『約克城』號後來也會免遭那艘航母的攻擊。」斯普魯恩斯不是那種侈談「本來也許會如何如何」之類空話的人，在報告中能破例花費如此多文字，足以證明他對此次貽誤戰機是多麼痛心疾首！
在「大黃蜂」號攻擊機群出發後半小時里，沃爾德倫對大隊長的失望和憤怒不斷增強。在他眼中，林選擇向西飛行的做法簡直是愚不可及。他寧可前往攻擊已被定位的2艘敵艦，也不願到西方尋找另2艘事實上根本不存在的航母。本·泰潘、漢弗萊·托爾曼和特洛伊·蓋爾利三位少尉都聽到，兩人在通信中發生了激烈爭吵。林命令沃爾德倫乖乖地跟在自己後邊，少生事端。大約8時25分，氣憤的沃爾德倫帶魚雷機隊脫離大隊，轉向西南246度方向飛行。在南雲調整航向為70度后，這支魚雷機隊恰好直接沖向了機動部隊，兩者的航線連起來簡直就是一條直線。沃爾德倫有一種預感，覺得日本人會向東轉，他尋敵的直覺到了令人驚訝的程度。經260公里飛行，9時10分，緊貼水面的沃爾德倫發現了遠方海面上裊裊升起的黑色煙柱。儘管他的勇敢和敏感嗅覺值得稱讚，但他擅自違抗林的命令，單獨行動使機隊完全失去了戰鬥機保護。這樣，他就在不知不覺中將自己和身後的兄弟們置於必死之地！
「我們向日軍艦隊直撲過去，沃爾德倫似乎有一根繩子拴在敵艦隊上一樣。」喬治·蓋伊少尉如此回憶當時的情景。蓋伊去彭薩科拉海軍飛行學校受訓前是農業機械學院的學生，那天是他有生以來第一次帶著魚雷從航母上起飛。和戰友一起升空后，這位25歲的年輕人從未產生過任何疑慮，他們對中隊長無比尊敬，充分信任。後來他告訴一名記者：「我們幾乎一看隊長的後腦勺，就知道他腦子裡在想什麼。因為他曾不厭其煩地告訴我們，在什麼情況下應該做什麼。」
9時18分，「築摩」號觀察哨發現了35公裡外一隊美機正掠海而來，重巡洋艦立即升起2道煙幕並對空射擊示警，1艘驅逐艦同時在「利根」號左舷施放了一道煙幕。緊接著「赤城」號也發現了來犯美機。日軍幾艘航母開始擺動著向左轉舷，使艦尾朝向美機方向，這是規避魚雷攻擊的最佳方式。此時機動部隊上空只有18架戰鬥機，「加賀」號9時20分迅速升空了飯塚雅夫的3架零戰，「赤城」號在32分和37分連續放飛了5架和4架零戰。空中巡邏的日軍戰鬥機迅速達到了30架。
「他們終於來了！」源田口中喃喃自語，他眼中的美機就像「遠處湖面上飛翔的一群水鳥」。後來淵田回憶說，當時「赤城」號艦橋上氣氛驟然為之一變：如果說之前亨德森少校的「無畏式」來自島上還是航母尚存疑問，這回來的可是地地道道的艦載機，這證明甘利發現的美軍航母是現實存在的。這是一場精心謀划的針對日軍的計策。大事不妙，中計了！
沃爾德倫本想攻擊「赤城」號，但因遭到零戰的阻擊，就轉向下方海面3艘航母居中的1艘——那無疑正是「蒼龍」號。蓋伊估計向他們射擊的零戰足有35架，日艦高炮一齊對空射擊，戰鬥在一瞬間轟然打響。沃爾德倫將編隊一分為二，另一支由詹姆斯·歐文斯上尉率領，試圖對敵航母實施兩舷夾擊。因為多達21架零戰從不同角度發起猛攻，美軍2支編隊不得不重新聚在一起。飯塚雅夫大尉和鈴木清延、山本旭、谷口正夫3個一等飛曹的零戰小隊迅速將美軍機隊撕裂成4部分，之後單獨攻擊笨拙的魚雷機。「蹂躪者」名不副實地變成了「被蹂躪者」，它們一架接一架被揍入大海。
包括蓋伊在內，有3架魚雷機頑強衝破阻截，逼近了「蒼龍」號。在轉向過程中，蓋伊看到另2架友機已被日軍擊落。其餘飛機尚未投雷就墜入海中。1架中彈的魚雷機再次撲向「赤城」號，似乎想帶雷撞擊艦橋。草鹿後來回憶說：「當時我覺得這下完蛋了，但它沒能撞上艦橋，而是一頭栽進了大海。」勇士永遠值得敬仰，即使他們是敵對一方。草鹿在心中為這個「英勇作戰並失去了生命」的美軍飛行員進行了簡短的祈禱。
在飛往中途島途中，「大黃蜂」號偵察轟炸機中隊的勒魯瓦·奎倫三等兵從無線電中斷斷續續聽到了沃爾德倫的喊聲：「立即進攻！當心戰鬥機！看那架落水了！我的情況嗎？告訴我是誰幹的，我重重有賞！水裡有2架戰鬥機，我的2名僚機駕駛員落水了……」
對零戰的頑強截擊，沃爾德倫根本不屑一顧。他擺動機翼，側著機身全速朝1艘航母猛衝，身後的弟兄們也跟著他俯衝。1架飛機像被獵人擊中的鳥一樣翻滾著跌落下去。「是『零式』嗎？」在嗒嗒嗒的機槍聲中，沃爾德倫高聲喊道。他的機槍手兼報務員霍勒斯·多布斯沒有聽見，那無疑是1架美軍魚雷機。又1架飛機摔下去了。沃爾德倫繼續向前飛。在穿越由一道道黑煙柱和一串串明亮的曳光彈組成的鐵幕時，少校的魚雷機左油箱中彈起火。他身後的蓋伊看見中隊長掙扎著站起來，企圖跳出大火肆虐的駕駛室。但魚雷機飛得實在太低了，他們顯然已失去了跳傘機會。猛然間一個浪頭打在飛機起落架上，沃爾德倫和多布斯葬身大海。
在聽到兩聲巨大的爆炸之後，蓋伊發現同伴一個都沒了。此時，他想起了中隊長頭晚關於「最後一架飛機」的指示——「衝上去，擊中敵艦！」「我挂彩了。」說話的是報務員羅伯特·亨廷頓。蓋伊轉頭一瞥，戰友的腦袋已垂了下來，之後再也沒抬起來。蓋伊右臂被一顆子彈擊傷，但依然駕機在一艘驅逐艦上方急速拉起，然後朝前方的1艘航母直衝過去。「蒼龍」號向右急轉沖他駛來，蓋伊根本沒把漫無目標的對空火力放在眼裡。由於電動裝置失靈，蓋伊毅然扳下手動裝置投下了魚雷。「蒼龍」號轉了個彎兒，魚雷從它旁邊疾駛而過。
蓋伊立即遭到5架零戰圍追堵截。飛機方向舵操縱器和副翼被摧毀，一個機翼突然折斷，飛機風馳電掣般墜向水面。他想拉開座艙蓋，但拉不開。此時海水迅速湧進機內，他猛力一拉艙蓋——這次開了。蓋伊艱難爬了出來，順手抓起一個裝有橡皮救生筏的袋子，還抓了一隻黑色橡皮坐墊。在浮出水面時，他好像聽見了一聲巨響——他想一定是自己的魚雷命中了目標——實際未中。蓋伊發現躲在坐墊下邊能有效避開敵人的視線。直到空戰打到北面，他才從墊子下鑽出來，從容將救生筏充上氣。他就這樣在水上漂著，手臂和腿都受了傷。蓋伊不但保住了性命，還有幸目睹了這一場驚天地泣鬼神的海空大戰。第二天，他被1架「卡塔琳娜」發現並成功救走。
沃爾德倫中隊除蓋伊外，其餘29人無一倖存。究其原因，除「蹂躪者」自身孱弱——它被一名美軍飛行員戲稱為塗著白星的飛行運貨車廂——和零戰的彪悍，沃爾德倫的攻擊沒有戰鬥機護航，完全處在被動挨打的尷尬境地。就在沃爾德倫身後不遠處，大約機動部隊東部邊緣6700米高空，有一支10架「野貓」組成的戰鬥機分隊，領隊是「企業」號的詹姆斯·格雷上尉。
根據默里艦長的命令，格雷的任務是為麥克拉斯基的俯衝轟炸機護航，必要時也可以衝下低空幫幫林賽的魚雷機隊。起飛之後，蹩腳的格雷向6000米戰術高度爬升到將近一半時丟失了保護對象。他錯位地跟上了先期出發、低空飛行的「大黃蜂」號沃爾德倫，並認為它們就是林賽的魚雷機隊。格雷只是默不作聲地遠遠跟在後邊，但在沃爾德倫發起攻擊之前，格雷再次跟丟了目標。沃爾德倫根本不知道身後有友軍存在，當然就不會發出求援呼叫。就這樣，格雷帶著10架「野貓」在戰場邊緣無所事事，任戰友被日本人無情屠殺。這只是格雷一系列拙劣表演的開始。
9時38分，「築摩」號向旗艦發出預警，「左舷50公裡外發現敵機」。來襲者是「企業」號的14架魚雷機。最晚出發的林賽獨自沿240度方向航行，差點錯過了在其北方的南雲艦隊。9時30分，林賽發現西北55公裡外有裊裊升起的黑色煙柱，進而準確定位了敵軍艦隊。由於南雲艦隊此時正高速向東北行駛，林賽不得不從後方向其接近，這對速度極慢的「蹂躪者」無疑非常不利。低空飛行導致它們在很遠距離上就被敵人發現。
由於之前曾參加過多次戰鬥，「企業」號的魚雷機顯然比「大黃蜂」號的同行老練得多。飛行員都有超過2000小時的飛行記錄，大部分時間飛的都是魚雷機。出師不利的林賽之前因事故損失了自己的飛機，現在中隊的飛機只剩下14架。沒戴飛行風鏡的林賽將飛機分成了2組，每組7架。他率領其中一組，另一組由亞瑟·艾迪上尉指揮。他們選定的目標是「加賀」號，因為這艘航母是編隊中最靠西南的一艘。統算起來，林賽機隊應該是美國人為南雲奉上的第七個燒餅。
當時機動部隊上空的零戰超過30架，但大都被沃爾德倫吸引到了東北方向。艾迪分隊距從東面和東北方向趕來支援的日軍戰鬥機最近，因此得到了優先關照。之前沃爾德倫的悲慘一幕再次上演，零戰將美機編隊無情撕裂，然後以密集炮火將「蹂躪者」逐一擊落。美軍機隊越縮越小，艾迪分隊只有2架飛機投射了魚雷。「加賀」號艦長岡田次作上演了一出近乎教科書般的規避操作，輕鬆避開了魚雷攻擊。
艾迪分隊成功吸引了零戰的注意力，使林賽分隊得以毫髮無損地飛到「加賀」號左舷正橫處。但「蹂躪者」速度太慢了，「赤城」號指宿正信的3架、「加賀」號的6架零戰沖了過來。林賽只能絕望地狂呼「傑姆下來」——這是他與格雷約好的求援信號，未得到任何回應。出於雲層遮蓋或其他原因，格雷並未發現在敵軍編隊另一邊林賽已經發起的攻擊。他自稱並未收到任何求援信號，美魚雷機兩次得到戰鬥機掩護的機會就這樣遺憾錯過了。
日本人依然使用擒賊先擒王的一貫伎倆，林賽的飛機第一個被擊落。但他的弟兄們依然義無反顧地發起猛攻，同時成功擊落了佐野信平的零戰。很快又有3架「蹂躪者」被「蹂躪」，剩餘3架費盡九牛二虎之力也無法抵達理想投雷點。大約10時，絕望的飛行員從極不理想的角度投放了魚雷。
看到「加賀」號成了美機主要的攻擊目標，「赤城」號艦橋上的淵田朝岡田的方向做了一次短暫的祈禱。也許祈禱真的靈驗，也許岡田根本無須他的祈禱，這位艦長嫻熟地操艦向南轉向，輕鬆避開了所有魚雷。一邊的源田禁不住擊節讚歎：「『加賀』號的作戰看來非常出色。」南雲也信心十足地說：「它沒事！」
美軍倖存者立即遭到了零戰的圍追堵截。飛行員發現此時恰好位於機動部隊中央，想衝出去和方才衝進來一樣困難。幸好此前由於連遭攻擊，機動部隊各艦拉開了較大距離，他們得以尋隙奮力衝出重圍。他們無疑非常幸運的。之前零戰在對沃爾德倫的攻擊中幾乎耗光了子彈。嗜殺成性的日軍飛行員往往在擊落敵機后，對跳傘飛行員也不放過。但是此時，他們顯然已經筋疲力盡。當美機投出魚雷后，他們往往會「大度」地放他們一馬。一些零戰飛行員開始明智地選擇保存彈藥和體力，以攻擊更具威脅的目標。雖然油料還有剩餘，他們卻一個接一個飛回航母去補充彈藥。地勤人員拍拍肩膀以示鼓勵，他們就又爬進座艙倉促起飛了──這樣周而復始、循環往複。
儘管日本人「手下留情」，美軍2支分隊也只有5架飛機帶著累累彈痕僥倖逃脫——遺憾的是林賽和艾迪均不在其中——其中1架中途迫降，1架因傷勢過重返航后被推入大海。因為沃爾德倫全軍覆沒，這樣斯普魯恩斯的2艘航母就只剩3架魚雷機了。
中途迫降的艾伯特·溫切爾和他的機槍手道格拉斯·科塞特不得不捲入另一場和大海的搏鬥。迫降時他們奮力搶出了救生筏、應急口糧、急救包和降落傘，兩人在戰鬥中雖受傷不重，但是很痛。他們就這樣在海上漂了好幾天，看見海中有小魚遊動時就到涼涼的海水中泡一會兒，因為有小魚就證明附近沒有鯊魚。但真有鯊魚前來攻擊，他倆就用鋁製船槳和單刃獵刀將它們趕跑。遠處偶爾有飛機嗡嗡飛過，但因距離太遠都沒能發現他們。每當飛機黑點漸漸消失，溫切爾總是揮著拳頭朝天大罵：「好哇，你們這幫混蛋，下回在軍官俱樂部休想要我再請你們喝酒！」應急口糧吃光后，兩人狠心把好奇地跟著他們的一隻信天翁打了下來。這種海鳥翼展雖寬，身子卻小，肉腥味很重且老得嚼不動。大約第十二天，他們邂逅了1艘日軍潛艇。意外的是，日本人繞著他們兜了幾圈后徑自離去。顯然他們認為這兩個「難民」已奄奄一息，開槍射擊純屬浪費子彈，就放任他們自生自滅吧。6月21日，他們終於被1架「卡塔琳娜」發現救起，被緊急送往醫院。兩人在海上共漂流了17天，體重下降了20多公斤，很多人都認不出他們了。他倆是本次戰役中被救起的最後兩個人。
即使戰鬥進行得異常慘烈，但源田竟有餘暇漫步來到航空指揮室，聽取返航飛行員攻島情況的彙報。有人說：「敵人戰鬥機確實討厭，但我認為它們幾乎全部被消滅了。」源田還了解到島上防空炮火異常猛烈，但零戰性能大大優於美軍戰鬥機的說法也得到了證實。將在佔領中途島后擔任駐島第六航空隊指揮官的岡島清熊說：「航空參謀，今天打的可是一場硬仗。」源田輕鬆地回答：「是啊，不過也不必過於擔心。」之後他轉身返回了艦橋。
一直徜徉在機動部隊邊緣的格雷認為，自己的「野貓」只有機槍無法攻艦，他就一直無所事事盤桓到油料下降到危險點。9時52分，他發回報告說，自己雖處於目標上空，但油料將盡，必須返航。10分鐘后，他又報告說：「敵艦隊上空沒有戰鬥機巡邏，我們已在它們上空飛了半小時。敵艦隊中有驅逐艦8艘、戰列艦2艘、航空母艦2艘，航向大致向北。」
「約克城」號上的弗萊徹不能確認「格雷」的身份，同時收到報告的斯普魯恩斯和勃朗寧錯誤認為，發出這一信號的是麥克拉斯基。聽說位於敵艦隊上空的俯衝轟炸機隊要求返航，兩人簡直痛心疾首。10時08分，心急火燎的勃朗寧在編隊指揮所抓起話筒狂呼：「攻擊！重複一遍，立即攻擊！」
不知道格雷是否收到了這一電令，反正他於10時10分毅然率隊返航。直到此時，日軍終於發現了在艦隊邊緣上空盤旋了半小時的美軍戰鬥機——他們錯認為那是一小隊水平轟炸機。「蒼龍」號立即升空原田要的戰鬥機小隊前往追擊，但等他們升上高空時，格雷早已絕塵而去。這也算是他在這天的唯一貢獻。10架「野貓」於10時50分安全降落在「企業」號上，自始至終一槍未發，毫髮無損。
對格雷的解釋，「大黃蜂」號魚雷機中隊的唯一倖存者始終不相信，蓋伊一直到死都不肯原諒他。他認為格雷如果能有少許他們的英勇，衝上去幫一把，他的中隊長就有可能活著回來，30人也不至於只有自己一人倖存。格雷承認自己始終處於目標上空，卻任由兩幫兄弟被日本人無情屠戮，這讓包括老酒在內的所有人都義憤填膺。當時即使他僅僅飛下去溜達一圈，吸引哪怕微不足道的日軍戰鬥機，都能給戰友創造更好的進攻或逃生機會。
美軍魚雷機的兩輪攻擊顆粒無收且損失慘重，這讓再次回到艦橋的源田躊躇滿志，他之前的些許擔心早一掃而空。南雲、草鹿等眾人也興高采烈，大家自信滿滿地認為，機動部隊有能力粉碎美軍發起的任何攻勢。「敵機再多我們也不怕」，這種念頭在源田腦海中油然而生。他思忖著，「再也無須為機動部隊能否扛住空襲懷疑了，這肯定又是一次勝仗。我們最好先幹掉敵機，再打航母，然後從今天午夜至明天上午向中途島發動毀滅性攻擊」。
源田完全忽略了兩個事實。其一，剛才的2支魚雷機隊顯然不可能來自同一艘航母，附近海域至少存在美軍2艘以上的航空母艦。其二，在剛才的戰鬥中，一旦美機來襲，所有空中巡邏的零戰就會群起而攻之，基本不留出預備隊防禦艦隊其他區域——就像人體白細胞一樣發現毒素后群集吞噬。沒人留意這種做法是否合理，或者計算派出多少戰鬥機才算合適。如果美軍的多重進攻連續快速，空中的零戰面對近乎飽和的攻擊做出快速反應的能力非常有限。貌似風光的機動部隊實際上毫無掌控力可言，他們一直在試圖奪回主動權，卻一直處於被動挨打的尷尬境地。誰都清楚，單憑防守是無法贏得戰爭的。
10時整，南雲同時致電山本、近藤、田中和小松：「6時30分發動對中途島的進攻，7時15分敵陸基部隊開始反擊，我未遭損失。7時28分發現包含1艘航母在內的敵機動部隊，航向西南。我們擬先消滅這股敵人，再圖繼續攻打中途島。」此時機動部隊距中途島約250公里，與當初阿諾德的判斷僅差30公里。日軍4艘機庫里，重裝工作已接近尾聲。那些恐怖的打擊力量一旦被提升至甲板定位暖機，即可向美軍發起排山倒海般的猛烈攻勢。除了可能遇見幾架「的確很討厭的『野貓』」之外，它們將一往無前，所向無敵。念及此，南雲頓覺意氣風發，豪情滿懷。南雲估計沒有讀過雪萊詩人「冬天到了，春天還會遠嗎」的詩句，要不他就會想到：既然敵軍魚雷機到了，那麼俯衝轟炸機還會遠嗎？