美国的关系，他在昭和16年（1941）被调任为航空母舰赤城号的飞行队长。在昭和16年（1941年）12月8日，日本海军航空队偷袭珍珠港。美津雄在晋升为指挥官前就带领整个航空编队。在黎明前，353架飞机从六艘航母上起飞，前往夏威夷。美津雄坐在一架九七式舰上攻击机的观测员座位上，这允许他能单一集中发出命令。美津雄的袭击队伍由90架九七式舰上攻击机组成：由他本人率领的50架装载800公斤的炸弹，村田重治率领的其余40架装有鱼雷，另有51架九九式舰上轰炸机以及43架零式舰上战斗机护送。当地时间07：49