与第一航空战队一同前往印度洋战场，空袭了英国海军太平洋舰队的可伦坡与亭可马里基地，击沉了竞技神号航空母舰、重巡洋舰、重巡洋舰等舰艇。1942年6月，飞龙号参加了中途岛海战，当时舰载机搭载编制为21架零式舰上战斗机、21架九九式舰上轰炸机、21架九七式舰上攻击机。6月5日，日军舰队在舰队司令南云忠一错误判断下，遭到美国海军勐烈攻击并损失了三艘航舰，当时日军仅剩飞龙号可正常作战，指挥权转移至飞龙号的第二航空战队司令山口多闻少将，山口随即指挥飞龙号之舰载机进行反击，于当天早上10点50分及12点45分对美