，而南云则决定优先收回攻击中途岛的飞机，再对美军航母发动进攻。随后美军航母的俯冲轰炸机对“赤城”“加贺”“苍龙”三艘航母发起致命打击，当“飞龙”驶过受创的“苍龙”时，山口发出信号“请奋力抢救航舰”。随后山口指挥“飞龙”发动两波空袭，瘫痪了美军航空母舰“约克城”（后被潜艇击沉），但“飞龙”被来自美军航空母舰“企业”的俯冲轰炸机摧毁。6月6日晨，在二航战旗舰飞龙遭受重创无法挽回的状况下，山口拒绝同僚换乘舰撤退的要求，离别时首席参谋伊藤清六中佐留下山口的军帽作为纪念，山口与加来止男舰长一起留在飞龙号航空母舰上与舰