Bei einer der entscheidenden Schlachten des Zweiten Weltkriegs, der Schlacht um Midway, verlor Admiral Nagumo Chūichi allerdings alle vier eingesetzten Flottenträger. Dadurch geriet er in die Kritik seiner Vorgesetzten und des japanischen Volkes. Ihm wurde vorgeworfen, nicht mit vollstem Einsatz in den Kampf gegangen zu sein. Nach dieser Schlacht wurden die japanischen Trägerkräfte umgebildet, Nagumo erhielt jetzt den Befehl über die 3. Flotte, die um die beiden verbleibenden Flottenträger Shōkaku und Zuikaku gebildet wurde. Mit dieser nahm er im Verlauf der Schlacht um Guadalcanal an den Seeschlachten bei den Ost-Salomonen und den Santa-Cruz-Inseln teil. Im November 1942 wurde er durch Vizeadmiral Ozawa Jisaburō endgültig abgelöst und nach Japan zurückberufen, wo er nacheinander die Marinedistrikte Sasebo und Kure sowie die in Reserve gehaltene 1. Flotte befehligte.