中途岛会战
日本的大本营在其5月5日的命令中，即已决定了这个次一阶段的作战。联合舰队司令部所拟定的计划是异常的宏大而详尽，但却缺乏弹性。几乎整个日本海军都被用在这次作战中。一共差不多动用了200艘舰艇，其中包括8艘航空母舰、11艘战斗舰、22艘巡洋舰、65艘驱逐舰、21艘潜艇。协助它们的还有600多架飞机。尼米兹上将一共只勉强集中了76艘舰艇，而其中有1/3是属于北太平洋的兵力，根本就不曾参加会战。
对于主要的中途岛作战，日本人一共使用了：（1）一个先遣潜艇部队，分成三线巡逻，具有击灭美国海军对抗行动的意图；（2）一支侵入部队由近藤中将指挥，用12艘有护航的运输船，载运着部队5000人，担负密切支援的为4艘重型巡洋舰，而一支较远距离的掩护部队则有2艘战斗舰、1艘轻航空母舰和另外4艘重型巡洋舰；（3）南云中将的第一航空母舰部队，包括4艘舰队重型航舰——搭载飞机250架以上——由2艘战斗舰、2艘重型巡洋舰和1队驱逐舰担负护航的任务；（4）山本大将所直接指挥的主力舰队，包括有3艘战斗舰，加上驱逐舰的屏障和1艘轻型航空母舰。其中有1艘战斗舰为最近建造完成的巨无霸“大和”号（Yamato），排水量7万吨，装有18英寸炮9门，为山本的旗舰。
对于阿留申的作战，日本人所分配的兵力有：（1）一支侵入兵力由3艘有掩护的运输船组成，搭载部队2400人，加上一个由2艘重型巡洋舰所组成的支援群和一支包括2艘轻型航空母舰的航舰部队；（2）一支掩护部队则有4艘较旧的战斗舰。
这次会战的发起是在阿留申方面，以6月3日对荷兰港（Dutch Harbor）的空袭为起点，接着日军应于6月6日在3个地点突击登陆。6月4日，南云的航空母舰飞机也应攻击中途岛上的机场；而次日即应占领库雷环礁（Kure Atoll）（在中途岛以西60英里），并用它来当作一个水上飞机的基地。6月6日，巡洋舰将炮击中途岛，而部队也开始突击登陆，这整个侵入行动则由近藤的战斗舰担负掩护之责。
日本人所料想的是在日军登陆之前，在中途岛地区是不会有美国军舰出现，因为他们希望美国太平洋舰队在听到阿留申已经受到空袭之后，就会兼程向北面赶去，于是也就可能使它陷落在日本两大航空母舰部队之间。但在追求此种战略目标（即击灭美国航空母舰）时，日本人的战术安排却使他们自己受到妨碍。由于6月初有比较有利的月光条件，所以山本不愿意等候“瑞鹤”号将其在珊瑚海所损失的飞机补充完全就决定先发动攻击，否则那些飞机即可用来增援其他的航舰。至于在一共可用的8艘航空母舰中，有2艘已前进阿留申方面，2艘用来配合战舰群，所以只剩下4艘可充任攻击的主力。同时，舰队的行动在速度上已受到缓慢运兵船的拖累。此外，假使日本人的主要目的是击灭美国的航空母舰，而并非仅为攻占中途岛，则对于阿留申方面采取分散的行为，似乎也就很难说得上是有理由。而最糟的还是为了在固定时间内攻占固定的点，遂使他们自己的行动备受拘束，而丧失了一切的战略弹性。
在美国方面，尼米兹的主要烦恼即为日本人的兵力优势。自从珍珠港事变之后，他已经没有战斗舰可用，而在珊瑚海会战之后，又只剩下2艘适合于战斗之用的航空母舰——“企业”号和“大黄蜂”号。不过依赖一种惊人的努力，它们又终于增加到了3艘——因为“约克敦”号只花了两天的时间就修好了，而据正常的估计应该需要90天。
不过，尼米兹也有一个巨大的利益，足以抵补兵力的劣势，那就是在情报方面的优势。3艘美国航空母舰，连同它们的233架飞机，是位在中途岛以北相当远的地方，所以也是在日本侦察机的视线以外，但以中途岛为基地的长程“卡塔林那”式（Catalina）飞机，却可以提早把日军的行踪报告它们。这样它们也就希望能对日本海军作一个侧面的攻击。6月3日，即为美国航空母舰就位后的一天，空中侦察即已在中途岛以西600英里的海面上，发现了缓慢行动中的日本运输船。日本飞机在搜索时所采取的典型是有相当大的空隙，所以容许美国航舰从东北面接近而不被发现。同时，山本和南云都相信美国太平洋舰队不在附近的海上，这也使他们在行动上获得很多的方便。
6月4日清晨，南云以其飞机中的108架对中途岛发动一次攻击，另外还保留相当数量的飞机，以便发现任何敌方军舰时即可立即加以攻击。第一波攻击即使中途岛上的设施受到了重大的损毁，而日机的损失极为轻微，但他们向南云的报告却认为有再度攻击的必要。因为他们自己的航空母舰正受到从中途岛起飞的美机轰炸，所以南云也认为有彻底摧毁该岛机场的必要，遂命令其控制的第二波飞机全部将鱼雷换成炸弹，以执行此项任务；因为截至此时为止，还没有发现美国航空母舰的踪影。
不久之后，就有报告传来说，约在200英里之外已经发现一群美国舰船；不过最初还只认为是一些巡洋舰和驱逐舰。但到了0820时，又来了一个比较精确的报告，说其中包括有1艘航空母舰。这实在使南云处于一种极为狼狈的情况，因为他的大多数鱼雷轰炸机现在都已换装了炸弹，而他的大多数战斗机又都在空中巡逻。同时他又正在收回第一波出击中途岛的飞机。
尽管如此，由于接获这个消息之后，南云就改取东北的航向，所以也就逃过了美国航空母舰派来攻击他的第一波俯冲轰炸机。以后在9∶30时到10∶24时之间，虽又有三批鱼雷轰炸机（那是速度很慢的飞机）连续向日本航空母舰进攻，但在41架飞机中，就有35架被日本战斗机和高射炮击落。在这个时候，日本人感觉到他们已经赢得了这一次的会战。
但在两分钟之后，从“企业”号上来的37架俯冲轰炸机，在麦克劳斯基少校（Clarence W.McClusky）率领之下，从19000英尺的高空冲下来，那是完全出乎日本人的意外，所以也就没有遇到任何的抵抗。日本战斗机刚刚才击落了第三波的鱼雷轰炸机，所以也就没有机会来得及爬高和反击。南云的旗舰“赤城”号首被攻击，那些正在甲板上换装炸弹的飞机均被炸中，而许多鱼雷也都发生爆炸，迫使舰上的官兵弃船。“加贺”号的舰桥也被炸毁，从头到尾都成了一片火海，黄昏时终于沉没。“苍龙”号被从“约克敦”号上飞来刚刚赶到现场的俯冲轰炸机命中了3颗半吨重的炸弹，于是在20分钟后也被迫弃船了。
现在日本方面所仅存无恙的一艘航空母舰“飞龙”号就集中全力向“约克敦”号反击，在那天下午使其受到重创而终被放弃——该舰在珊瑚海会战时即早已负伤颇重，虽经抢修后赶来参加这场会战，其实力早已大为减弱。但是到下午会战将结束的时候，24架美国俯冲轰炸机，包括从“约克敦”号上飞来的10架在内，又抓住了“飞龙”号，使其受到严重的打击。于是到了5日凌晨，日本人只好将其放弃，而到0900时它也终于沉没。
这个6月4日的会战，是海军历史上所仅见的一次，其命运的变化是如此地奇特而迅速，同时也证明在此种运用远程海空战斗的新型会战中，机会的因素是相当地大。
山本听到其航空母舰部队惨败的消息之后，其第一个反应是一方面命令他的战斗舰前进，另一方面召回其在阿留申方面的2艘轻型航空母舰——他仍然希望打一次比较旧式的海战来挽回命运。但由于“飞龙”号丧失的消息继续传来，再加上南云的悲观报告，遂使山本也改变了决心。6月5日清晨，山本决定中止对中途岛的攻击。他仍然希望能够把美国人引入陷阱，所以他向西撤退，以等待敌人的追击。但是在这个紧要的一战中指挥2艘美国航空母舰“企业”号与“大黄蜂”号的斯普劳恩斯少将（Admiral Raymond A.Spruance），却是勇敢和慎重兼而有之，所以山本的妙计遂未得逞。
此际，日本人在北太平洋方面对阿留申群岛的攻击，已在6月3日清晨按预定计划实施。分配给这个作战的2艘轻型航空母舰，对荷兰港派出了23架轰炸机和12架战斗机。这是一支太小的兵力，除非是运气特别好，否则绝难产生重大的效果；实际上由于地面为云雾所遮掩，所以几乎没有什么损毁。次日天气较佳，日军再度攻击，虽然能命中若干目标，但效果极为有限。于是到了6月5日，这2艘航舰又被召南下去协助主力作战。不过在6月7日，日本的小型海运部队还是照计划登陆，在无抵抗的情况之下，占领了三个岛中的两个——基斯卡（Kiska）和阿图（Attu）——这也是他们的指定目标。对于这一点成就，日本人却大事宣传，以求抵消他们在中途岛的惨败。从表面上看来，这两个点的被攻占似乎是一种重要的收获，因为阿留申群岛是横跨着北太平洋，靠近旧金山与东京之间的最短航线。但事实上，这些荒凉的小岛经常为云雾和积雪所封锁，根本就不适宜作为空军或海军基地，以从事越过太平洋的前进。
总之，1942年6月的作战对于日本人而言是一次惨重的失败。他们在中途岛战斗中丧失了4艘舰队航舰和大约330架飞机，大部分都是和航舰一同沉没的，此外还有1艘重型巡洋舰——而美国人的损失则仅为1艘航空母舰和大约150架飞机。在美国方面，主要的兵器即为俯冲轰炸机——成为强烈对比的是，鱼雷轰炸机有90％被击落，而陆军的巨型B-17轰炸机，证明对舰船的攻击是没有太大的效力。
除了上文中所提到的那些基本战略的错误外，日本人同时也因为其他各种毛病而吃了很大的亏。在“指挥”方面最大的毛病是山本五十六实际上是被孤立在其旗舰“大和”号的舰桥上，对于作战未能作全盘的控制；南云则已经丧失了他的理智，而海军的传统使山口和其他的将领们宁愿和他们的船只一同沉到海底，而不设法去恢复主动。反之，尼米兹因为始终留在岸上，所以能够对战略情况保持着严密的全面控制，这和山本的情形恰好成一强烈对比。
一连串的战术错误更增加了日本人的困难——搜索飞机飞行的架次不够，所以未能提早发现美国的航舰；在高空缺乏战斗机的掩护；舰上救火的设备太差；4艘航舰上的飞机同时出击，这也就是说所有的飞机将要同时收回和再装备，所以有一段时间整个舰队完全没有攻击力。当正在作这些换装（由炸弹改换鱼雷）时，舰队又同时向敌军前进，这也就使美国飞机更易于发现其位置，而且在其战斗机尚来不及自卫时就将其击中。造成这些错误的大部分原因，乃是由于过度的自信。
一旦当日本人丧失了这4艘舰队航舰，连同其有良好训练的飞行人员之后，虽然他们在战斗舰和巡洋舰两方面仍继续保有优势，但那已无太多的价值。因为只有在他们自己陆上基地的飞机可以掩护的地区内，这些军舰才敢于冒险出动——而日本人在长期的瓜达尔卡纳尔争夺战中之所以终归失败，其主因又正是缺乏制空权。这次中途岛会战给予美国人一次无价的喘息机会，因为一直到这一年的年底，他们的新型“埃塞克斯”级（Essex Class）舰队航舰才开始能够参加战斗。所以可以很合理地说，中途岛会战实为一个重大的转机，并终于决定了日本最后败亡的命运。