第168章
9时20分，掩护霓虹舰队的战斗机开始起飞。
9时25分，一队由大黄蜂号起飞的15架“复仇者”式鱼雷轰炸机组成的编队（编号Vt-8，指挥官约翰·c·沃尔德伦）发现了南云舰队。
不幸的是，他们的燃油即将耗尽，而且没有战斗机护航（由于沟通不畅，原本应该投入支援的VF-6没有接到求援命令而是按照原要求等待麦克拉斯基少校的编队）。
在自杀式攻击中，被零式战斗机和高射炮火全部击落，30名飞行员除乔治·h·盖伊生还外全部遇难。
9时30分，从企业号、约克城号起飞的28架美军战机陆续尾随而来（应该是Vt-6编队，指挥官尤金·E·林赛），向苍龙号和飞龙号展开攻击。然而在攻击南云舰队的时候遭到重创，损失了20架鱼雷轰炸机，美机所投鱼雷竟无一命中。指挥官林赛在这次战斗中阵亡。
9时37分，接到利根4号机于30分时发送的电报“燃料不足，我要返航”，阿部少将命令它再留在原地时，它说“我办不到”，于是允许它返航。
10时00分，苍龙号的十三式侦察机按利根4号机报告的错误方位，没能找到美国航母。
10时10分，兰斯马塞少校的约克城第3俯冲轰炸机中队开始攻击飞龙号，掩护他的6架F4F的指挥官琼-萨奇少校第一次以他的“萨奇剪”战术面对15架零战，尽管战果可观（损失1架，击落5架零战），但是12架tbd中有10架被击落，剩下的最后也都在海上迫降了。射向飞龙号的5条鱼雷无一命中。
10时20分，由于美军的攻击，飞机甲板开始执行给护航的零式战斗机加油加弹作业，无法准备反击波。
正当日军战斗机在低空忙着驱赶美军鱼雷机时，南云舰队的上空出现了33架由克拉伦斯·麦克拉斯基少校率领从企业号起飞的无畏式俯冲轰炸机。
他们在即将放弃搜索的时候发现了为防止美军“鹦鹉螺号”潜艇上浮而留在原地的“岚”号驱逐舰，并延其航向找到了日军航母。
此时，日舰正在掉头转到迎风的方向，处于极易受攻击的境地，只停放着几架零式战斗机。
10时24分，第一架换班的防空霓虹战斗机飞离飞行甲板时，企业号的33架“无畏”式俯冲轰炸机，分成2个中队分别攻击赤城号航空母舰和加贺号航空母舰。
由于率领VS-6中队的队长小麦克拉斯基少校是战斗机飞行员出身，不熟悉俯冲轰炸的程序——他应该带领先头编队攻击较远的那条航母而不是近处的。
因此导致几乎全部轰炸机（30架）集火加贺号，率领Vb-6的百思特上尉意识到还有一条航母没有被攻击，他极力呼叫才召回了两架飞机参与轰炸。他们完成了这场战役中最漂亮的轰炸：
三枚1000磅炸弹中，第一枚和第三枚分别近失，而百思特投下的第二枚炸弹砸穿了赤城的飞行甲板并引爆了弹药，创造了一发炸弹击沉航母的战绩。
随后赶来的17架从约克城号航空母舰上起飞的“无畏”式俯冲轰炸机（Vb-3）则专门攻击苍龙号航空母舰。
日军的3艘航空母舰刹那间变成了三团火球，堆放在甲板上的的飞机以及燃料和弹药引起大爆炸，火光直冲云霄，短短的5分钟，霓虹三艘航空母舰被彻底炸毁了。
10时40分，接替指挥空中作战的日第2航空战队司令官山口多闻少将发动反击，18架由“九九”式俯冲轰炸机和6架零式战斗机组成的攻击编队从飞龙号航空母舰起飞。
飞向目标途中，发现了一批正在返航的美军轰炸机，便悄悄的尾随。就因如此，日机成功的找到了约克城号，并立即发动攻击。
3颗炸弹命中约克城号，虽然遭到破坏，但是在美军船员的极力抢修下，恢复了航行功能。
11时30分，南云中将及其幕僚转移到了长良号巡洋舰，开始集合残余的舰队。
13时40分，10架日军“九七”式鱼雷攻击机和6架“零”式战斗机又从飞龙号飞来，对受伤的约克城号发起了第二次攻击（日方由友永指挥。由于约克城号已被修好，日机飞行员误把它当成另一艘姊妹舰）。
约克城号这次就没那么幸运，被两枚鱼雷击中，左舷附近掀开两个大洞，并把舰舵给轧住了。弗莱彻少将被迫转移到巡洋舰，将指挥权移交给斯普鲁恩斯少将。
14时45分，美军侦察机发现日军飞龙号航空母舰，斯普鲁恩斯立即命令企业号、大黄蜂号航空母舰的30架“无畏”式俯冲轰炸机起飞，去攻击飞龙号。
15时00分，美军约克城号的舰长巴克马斯特被迫下令弃舰。然而，它却并没有沉没，于是美军又回到该舰上，试图由拖船拖向珍珠港。
16时45分，美军企业号航空母舰的俯冲轰炸机成功地攻击了日军剩下的飞龙号。飞龙号当即命中4弹，船上一片火海。
19时13分，苍龙号与加贺号先后沉没。
20时30分，山本五十六命令伊168号潜艇于23时开始对AF的机场炮击，并通知说之后会有第七战队（栗田）加入炮击。
22时50分，南云报告：“敌人还有航母4艘，我方航母全灭。”
1942年6月5日2时55分，霓虹联合舰队司令山本五十六大将否决了其首席参谋黑岛大佐提出的集中全部舰只在白天轰炸并登陆中途岛的挽回败局的方案，下令：“取消中途岛的占领行动。”并表示“所有责任由我一个人来担当，我回去向天皇陛下请罪。”他把自己关进会客室，一连三天拒绝会见部下。
3时50分，南云收到山本“击沉‘赤城号’”的命令。
5时00分，抢救失败的赤城号航空母舰被日军舞风号、萩风号、野分号和岚号驱逐舰发射的鱼雷击沉。
5时10分，无法挽救的飞龙号航空母舰被日军驱逐舰发射的鱼雷击沉。第二航空战队司令山口多闻和舰长加来止男选择与舰共沉，部分被大火困于船舱底部的船员自鱼雷击穿的洞口逃生获救。
此日，美军派出多波战机追击日军军舰，但均未发现山本的主力舰队。
1942年6月6日3时45分，日军两艘重巡洋舰最上号和三隈号在浓雾中转向时互撞，最上号重创，三隈号及另两艘驱逐舰留下护航。
8时05分，中途岛起飞的12架陆战队轰炸机追击三隈号及最上号。
三隈号遭到击沉，而重伤的最上号则最后逃过美军轰炸，返回特鲁克岛基地。美军接着试图追击早在数小时前沉没的飞龙号，不过只找到了谷风号驱逐舰。但是，双方并无任何战果。
13时00分，1942年6月7日13时00分，日军伊-168号潜艇发现了约克城号，随即发射4条鱼雷，2条命中约克城号，1条命中护航的哈曼号驱逐舰，哈曼号驱逐舰随即沉没，约克城号一直飘浮到第二天中午才沉入海底。
被攻击同时，美军其它6艘驱逐舰曾试图反击伊-168号，但伊-168号最终安全撤离。
分析起霓虹失败的原因，首当其冲的就是霓虹海军骄傲自大，狂妄轻敌。
骄兵必败，这是霓虹海军在这次海战中的真实写照，也是霓虹海军在这次海战中失败的根本原因。
战争初始阶段，霓虹海军表现很好，尤其是偷袭珍珠港，做到了计划周密，准备充足，作战精确无误，取得了意想不到的辉煌战果。
但是由于这个阶段过于顺利，使霓虹海军上下被胜利冲昏了头脑。在这次海战上，没有了开战初期那种兢兢业业的态度。
作战计划制定仓促，漏洞百出，对反对意见置若罔闻。而对作战计划进行检验的图上演习也是敷衍了事。
例如，演习中南云部队在空袭中途岛时遭到美陆基飞机的攻击，裁判判定霓虹舰队被命中9次，两艘航空母舰被击沉。
可主持演习的宇垣少将命令将命中次数改为3次，改判为一艘航空母舰被击沉，另一艘轻伤，可不久这艘被击沉的航空母舰又从海底浮了上来，参加了下一阶段的战役。
而霓虹南云忠一中将的第一机动部队的官兵也对战役抱着“无论是什么任务我们都可以完成”的态度，没有认真准备。霓虹海军全军上下狂妄自大，这也是导致后来一连串错误，致使日本海军失败的根源。
再就是情报战的失败。战争在当时已经向多维空间发展，情报战和信息战已经成为制约战争胜利的主要因素之一。
在这次海战中美军取胜的王牌就是事先破译了霓虹海军的密码，在战役爆发前就了解了霓虹海军的作战计划和作战部署。这样就能集中力量伏击日军。
当时负责密码破译的莱顿中校向司令部预报：“霓虹机动舰队将从西北方来，方位325度，将在离中途岛175海里的地方被我们发现，时间是中途岛时间6时。”
当在准确的时间发现霓虹舰队后，尼米兹向莱顿中校说：“祝贺你，与你预报的只差了5海里。”反观霓虹，他们在战前没有搜集到任何有价值的情报，预定的侦察行动也由于种种原因取消了。
因此对敌情作出了完全错误的判断。双方一明一暗，使丑国享尽了先机之利。
霓虹作战计划的错误。首先，霓虹犯了分散兵力的错误。霓虹的舰只虽多，却被分为相互不能直接支援的六支，将2艘航空母舰用于遥远的北方，使得在中途岛方向主要靠南云舰队的4艘航空母舰，这4艘航空母舰上共有舰载机261架。
而丑国海军最大限度的集中部署自己的力量，全部可用于中途岛方向的飞机达到354架，在数量上反而占了优势。
其次。在给南云舰队的任务是两个根本矛盾的任务。一个任务是空袭中途岛，为登临作战作火力准备。
这就严格限制南云舰队的行动自由。可另一个任务确是与敌人舰队接触并歼灭之，这又要求南云舰队根据情况完全机动行事。
由于没有指明哪个优先，使南云舰队无所适从。被迫在两个波次的飞机上装载了完成不同任务的弹药，后来因为更换弹药延误了时间，延误了战机，遭受灭顶之灾。
第三，没有重视情报工作，对搜集情报的手段不重视，使得没有正确判明敌情。
霓虹作战观念的落后。丑国在珍珠港被击沉了所有的战列舰，反而使他们放开了束缚的手脚，建立了以航空母舰为核心的特混舰队，其他舰只都围绕保护航空母舰。
而霓虹虽然运用舰载机取得了偷袭珍珠港的胜利，可海军中坚持以战舰作为海战决战的决定性力量的拥护者还大有人在，包括当时世界上最大的战列舰“大和”号在内的战列舰队被保存在柱岛锚地，用来将来决战之用。
它们发挥的作用并不比珍珠港被击沉的丑国战列舰大。霓虹海军不愿将战列舰和航空母舰混合编组为以航空母舰为核心的舰队，让战列舰为航空母舰提供对空掩护，致使南云舰队只得靠自己的巡逻机来保护自己。
当遭到中途岛飞机攻击时，霓虹舰队只得将第二波飞机中的掩护战斗机起飞迎战，造成得到美军舰队的情报后已经准备好的俯冲轰炸机没有战斗机掩护，南云目睹了没有战斗机掩护的美国战机失败的下场，不愿自己重蹈覆辙，决定重组部队后再进攻丑国舰队，使得战机延误。
而且为登陆作战作火力准备的任务完全可以由战列舰队担任，这样就能放开南云舰队的手脚。
作战指挥的错误。首先是忽视了侦察任务。南云舰队没有专门的侦察机飞行队，由于不愿分散进攻力量，南云舰队的侦察任务主要由编队中战列舰和巡洋舰上的老式水上飞机担任。
那天霓虹舰队没有进行双相搜索，进行单相搜索的飞机中有2架出现故障，延误了起飞时间，造成发现美国舰队迟误，直接影响战局。
第二，当南云得到丑国舰队的情报后，没有采纳山口多闻的建议，立即出动没有战斗机掩护的俯冲轰炸机进攻，导致舰机同沉。
第三，山本五十六大将亲自率战列舰队出战，为保持无线电静默，自动放弃了战役的指导。