1942年6月4日，大黄蜂号作為第16特混编队的一員，参加了中途岛海战。在6月4日上午的行動中，其成果令人失望：第8魚雷轟炸機雖然找到了日軍第一航空艦隊，但在沒有掩護下，全隊被日軍的空中戰鬥巡邏飛機擊落，俯衝轟炸機隊則沒有找到目標，最後轉降中途島加油；至於護航的戰鬥機則全數迫降海中，沒有與日軍接戰。到了下午，從中途島返回母艦的轟炸機隊，則與企業號的轟炸機隊一同擊沉了飛龍號航空母艦 。6月30日，米切尔调离大黄蜂号，同時晉升少將，指挥第2巡逻机联队，以及在南太平洋地區，包括瓜達尔卡納爾島與中所羅門群島的美國海軍航空兵力。1943年8月，升任美國海軍西海岸航空司令。