从清晨到现在，美军的岸基飞机和舰载机共出动了99架次，损失62架，却毫无收穫，日本水兵精神焕发，认为这是他们的‘天照大神’对他们的保佑，但是他们没有意识到正是驾驶老式鱼雷机的美国飞行员具有的牺牲精神，为后来的俯冲轰炸机铺平了路。


    ‘企业’号的第六轰炸机中队和‘约克城’号的第八轰炸机中队一样在预定海域没有发现日舰，但领队长机第六轰炸机中队中队长麦克拉斯少校作出了一个极为重要而又明智的决定：向北搜索！


    终于在10时找到了日军舰队。这时日军的4艘航母正排成菱形队形向北航行，‘飞龙’号在北，‘加贺’号在南，‘赤城’号在西，‘苍龙’号在东。美机从西南方向接近，麦克拉斯将33架轰炸机分为两组，分别向最近的‘赤城’号和‘加贺’号进行集中攻击。


    在‘赤城’号飞行甲板上，所有飞机的发动机都已开始转动，航母也开始转向逆风航行，五分钟之内，全部飞机便可起飞。


    此时天空能见度良好，云高3000米，天高云淡，为美机的攻击提供了很好的条件。10时24分，‘赤城’号发出开始起飞的命令，飞行长摇动着小白旗，第一架零式开足马力，飞离了飞行甲板。就在这时，瞭望哨惊恐的高声叫道：“敌俯冲轰炸机，俯冲轰炸机！”


    甲板上听见叫声的日本水兵和军官抬头向天空看去，发现三架美机朝‘赤城’号笔直俯冲下来，虽然日舰的部分高射炮开始射击，但已时已晚！美机从容攻击没有遭到截击，是因为日军担负空中警戒的战斗机刚刚因拦截美军鱼雷机而耗尽燃料、弹药，已经全部着舰补给，空中没有一架警戒的战斗机！


    日军航母根本来不及进行规避，而且是处在最易受攻击的脆弱情况下，—正在逆风航行进行起飞作业，飞行甲板上摆满了装好弹药和加好油准备出击的飞机！‘赤城号’被直接命中两枚450千克炸弹，一枚落在中部升降机后部，另一枚落在飞行甲板左舷后段。本来两枚炸弹对这艘巨大的航母根本不会造成致命损伤，但是，炸弹迅疾引爆了甲板上满载油弹的飞机，火势迅速蔓延，转瞬之间航母的作战能力便完全丧失了，特别是通讯联繫全部中断！


    南云的指挥中断后，南云的次席指挥官、第八巡洋舰战队司令阿部弘毅海军少将立即接过指挥权。与此同时，第二航母战队司令山口多闻海军少将接替了空中作战的指挥。南云的参谋长草鹿海军少将主张立即将司令部转移到‘长良’号巡洋舰，南云实在不忍离开心爱的旗舰，尤其不愿捨弃在从战争开始便和他一起同甘共苦的‘赤城’号官兵，青木舰长含着眼泪说：“长官，有我照管军舰，我们大家都恳求您转移到长良号，继续指挥部队。”


    草鹿又向南云作了离开旗舰的最后请求，南云知道已无法再在‘赤城’号上继续指挥了，于是跟青木舰长告别，由西林副官扶着爬上舰桥的窗口，沿着绳子滑到甲板上，参谋长以及其他司令部人员，跟着也离开了烈火熊熊的舰桥。


    11时30分，南云及其司令部人员和“赤城”号伤员全都转移到了“长良”号，“赤城”号上的舰员仍在努力控制火势，但是伤亡不断增加，火势也越来越无法控制了。青木舰长决定弃舰，‘岚’号和‘野分’号驱逐舰赶来接下全部人员，拯救工作结束后，青木舰长于19时20分从‘野分’号驱逐舰致电南云请求批准将‘赤城’号炸沉。第二天凌晨‘赤城’号被击沉。


    几乎和‘赤城’号同时被击中的‘加贺’号就没有能坚持那么久。10时24分，九架美机向它俯冲，各投下一枚炸弹，头三枚炸弹都没有命中，在‘加贺’号四周掀起了高大的水柱，但接着的六枚炸弹中有四枚击中了‘加贺’号飞行甲板的前段、中段和后段。击中舰首的炸弹正好落在舰桥旁边，炸中了停在那里的一辆小加油车，整个舰桥和四周的甲板区顿时起火，并引发巨大爆炸，舰长冈田次作海军大佐以及在指挥舰桥的所有军官都当场毙命。


    飞行长天谷孝久海军中佐立即接替了该舰的指挥。到处都是烈火，整个军舰上几乎找不到一处可以躲避的地方，天谷中佐等倖存者，不得不撤到右舷的小船甲板上躲避。在遭到轰炸三个半小时后，航母开始倾斜，14时10分，损管军官国定美男海军少佐发现三道白色雷迹向“加贺”号疾驰而来！那是美军‘魟鱼’号潜艇所发射的，“魟鱼”号从当天早上起就与日军舰队保持着接触，还遭到过日舰两次深弹攻击。9时许发现日军航母，在接敌过程中被一艘日军驱逐舰发现，并遭到深弹攻击，‘魟鱼’号一边下潜躲避攻击，一边从水下接近航母。10时30分在潜望镜深度发现一艘日军冒着浓烟的航母，迅疾向这艘航母接近。14时在2500米距离齐射三条鱼雷！看来它们是一定会击中‘加贺’号的。国定少佐闭上眼睛，一边等待爆炸一边祈祷，两条鱼雷从舰旁驰过，第三条鱼雷击中了‘加贺’号，但却没有爆炸。这条鱼雷击中军舰后斜滑出去，断成两截，前段立即沉没，带着气仓的后半段仍在水上漂着。