Pertempuran Laut Karang
ringan, kapal induk pesawat amfibi Kamikawa Maru, dan tiga kapal meriam yang bergabung dengan Grup Perlindungan untuk memberikan dukungan proteksi jarak jauh bagi tentara yang menyerbu Tulagi. Setelah Tulagi jatuh pada 3 Mei atau 4 Mei, Grup Perlindungan dan Grup Pendukung diposisikan kembali untuk melindungi invasi Port Moresby. Inoue mengatur jalannya Operasi MO dari atas kapal penjelajah Kashima yang juga dinaikinya ketika tiba di Rabaul dari Truk pada 4 Mei.
Kapal-kapal dalam Grup Perlindungan yang dipimpin Got diberangkatkan dari Truk pada 28 April, berlayar melalui Kepulauan Solomon antara Kepulauan Bougainville dan Kepulauan Choiseul sebelum diposkan dekat Kepulauan New Georgia. Kapal-kapal dalam Kesatuan Perlindungan yang dipimpin Marumo diberangkatkan dari Irlandia Baru pada 29 April menuju Teluk Thousand Ships, Kepulauan Santa Isabel, sebelum diposkan sebagai pangkalan pesawat amfibi pendukung invasi Tulagi pada 2 Mei. Kesatuan invasi di bawah komando Shima diberangkatkan dari Rabaul pada 30 April.
Kesatuan Serbu Kapal Induk Jepang berintikan kapal induk Zuikaku dan Shkaku, serta dua kapal penjelajah berat dan enam kapal perusak yang diberangkatkan dari Truk pada 1 Mei. Kesatuan Serbu ini berada di bawah komando Laksamana Madya Takeo Takagi (sebagai kapal komando adalah kapal penjelajah Myk) bersama Laksamana Muda Chichi Hara yang berkedudukan di atas Zuikaku
sebagai komandan taktis pesawat kapal induk. Mereka berlayar melewati sisi timur Kepulauan Solomon dan memasuki Laut Koral dari selatan Guadalkanal. Setelah berada di Laut Koral, kapal-kapal induk ditugaskan untuk memberi perlindungan udara bagi pasukan Jepang yang melakukan invasi, menghancurkan kekuatan udara Sekutu di Port Moresby, dan mencegat serta menghancurkan semua kekuatan angkatan laut Sekutu yang memasuki Laut Koral untuk melakukan serangan balasan.
Dalam perjalanan menuju Laut Koral, kapal-kapal induk Takagi ditugaskan untuk mengantar sembilan pesawat tempur Zero ke Rabaul. Namun cuaca buruk selama dua kali usaha mengantarkan pesawat Zero pada 2 Mei dan 3 Mei memaksa pesawat-pesawat tersebut kembali ke kapal induk yang berada di posisi 240 nautical miles (444 km) dari Rabaul. Salah satu pesawat Zero bahkan terpaksa mendarat di laut. Setelah dua kali usaha pengantaran
gagal, Takagi dalam usaha menjaga jadwal Operasi MO, terpaksa membatalkan usaha pengantaran pesawat Zero. Kapal-kapal diperintahkannya menuju ke Kepulauan Solomon untuk mengisi bahan bakar.
Sebagai pemberi peringatan dini, Jepang telah mengerahkan kapal selam I-22, I-24, I-28, dan I-29 yang membentuk jaringan pengintai sekitar 450 nautical miles (833 km) barat daya Guadalkanal. Namun armada Fletcher sudah lewat lebih dulu dan memasuki Laut Koral sebelum kapal-kapal selam Jepang berada di pos masing-masing. Hal ini menyebabkan Jepang tidak tahu akan keberadaan armada
Sekutu di bawah komando Fletcher. Satu kapal selam Jepang, I-21 yang dikirim untuk mengintai sekitar Nouméa diserang oleh pesawat-pesawat dari Yorktown pada 2 Mei. I-21 tidak mengalami kerusakan, namun sepertinya tidak sadar bahwa serangan berasal dari pesawat yang berpangkalan di kapal induk. Kapal selam RO-33 dan RO-34 juga dikerahkan sebagai usaha Jepang memblokade Port
Moresby, dan tiba di lepas pantai pada 5 Mei. Keduanya tidak bertemu dengan kapal-kapal Sekutu selama pertempuran berlangsung.
Pagi 1 Mei 1942, Gugus Tugas 17 (TF17) dan Gugus Tugas 11 (TF11) bertemu sekitar 300 nautical miles (556 km) barat laut Kaledonia Baru (). Fletcher dengan segera memerintahkan TF11 untuk mengisi bahan bakar dari tanker Tippecanoe sementara TF17 mengisi bahan bakar dari Neosho. TF17 selesai mengisi bahan bakar pada hari berikutnya, namun TF11 melapor bahwa pengisian bahan bakar tidak akan selesai hingga 4 Mei.
Fletcher memilih untuk melayarkan TF17 ke barat laut menuju Gugus Kepulauan Louisiade. Setelah pengisian bahan bakar selesai, TF11 diperintahkan untuk bergabung pada 4 Mei dengan Gugus Tugas 44 (TF44) yang diberangkatkan dari Sydney dan Nouméa. TF44 adalah armada kapal perang gabungan Australia-Amerika Serikat di bawah komando MacArthur, dipimpin oleh Laksamana Muda John Crace dari Australia. Armada gabungan Australia-Amerika Serikat
terdiri dari kapal penjelajah HMAS Australia, HMAS Hobart, dan USS Chicago, serta tiga kapal perusak. Setelah selesai mengisi bahan bakar TF11, tanker Tippecanoe berangkat menuju Laut Koral untuk mengantarkan sisa bahan bakar kepada kapal-kapal Sekutu yang ada di Efate.
Dini hari 3 Mei, armada Shima sampai di lepas pantai Tulagi dan mulai mendaratkan pasukan angkatan laut untuk menduduki Pulau Tulagi. Garnisun kecil pasukan komando Austalia dan unit pengintai Angkatan Udara Diraja Australia telah lebih dulu dievakuasi sebelum kedatangan armada Shima. Tulagi dalam keadaan kosong tidak dijaga. Pasukan Jepang segera memulai pembangunan markas
komunikasi dan pangkalan pesawat amfibi. Pesawat-pesawat dari Shh memberi perlindungan bagi pendaratan pasukan Jepang hingga setelah tengah hari. Sementara itu, armada Got berbalik menuju Bougainville untuk mengisi bahan bakar sebelum bertugas memberi perlindungan bagi pendaratan pasukan Jepang di Port Moresby.
Pukul 17.00 tanggal 3 Mei, Fletcher diberi tahu bahwa armada invasi Jepang ke Tulagi sudah terlihat sehari sebelumnya ketika mendekati selatan Kepulauan Solomon. Tanpa diketahui Fletcher, TF11 telah selesai mengisi bahan bakar pada pagi 3 Mei jauh lebih awal dari jadwal semula, dan hanya terpisah sejauh 60 nautical miles (111 km) di sebelah timur TF17. Walaupun demikian, TF11
tidak dapat melaporkan statusnya karena Fletcher memerintahkan periode pengheningan radio. TF17 mengubah arah dan melaju dengan kecepatan 27 knot menuju Guadalkanal sebelum melancarkan serangan udara terhadap pasukan Jepang di Tulagi pada pagi berikutnya.
Pada 4 Mei 1942, dari posisi 100 nautical miles (185 km) di selatan Guadalkanal (), total 60 pesawat dari Gugus Tugas 17 (TF17) melancarkan tiga serangan udara berturut-turut ke armada Shima di lepas pantai Tulagi. Pesawat-pesawat yang berpangkalan di Yorktown mengejutkan kapal-kapal Shima dan menenggelamkan kapal perusak Kikuzuki () dan tiga kapal penyapu ranjau, merusakkan empat kapal-kapal lainnya,
serta menghancurkan empat kapal amfibi yang memberi perlindungan bagi pendaratan pasukan. Pihak Amerika Serikat kehilangan satu pesawat pengebom tukik dan dua pesawat tempur, namun semua awak pesawat akhirnya diselamatkan. Setelah pesawat-pesawatnya kembali pada senja 4 Mei, TF17 mengundurkan diri ke selatan. Walaupun mengalami kerusakan akibat serangan pesawat-pesawat dari kapal induk,
pembangunan pangkalan pesawat amfibi diteruskan oleh Jepang dan misi-misi pesawat pengintai diberangkatkan dari Tulagi pada 6 Mei.
Armada Serbu Kapal Induk Jepang di bawah komando Takagi sedang mengisi bahan bakar di 350 nautical miles (648 km) utara Tulagi ketika menerima berita adanya serangan dari armada Fletcher pada 4 Mei. Takagi memerintahkan pengisian bahan bakar dihentikan, dan mengubah haluan ke tenggara. Ia juga mengerahkan pesawat-pesawat pengintai untuk mencari kapal-kapal induk Amerika Serikat di sebelah timur Solomon. Kapal-kapal
pengintai tidak menemukan apa-apa karena memang kapal-kapal Sekutu tidak berada di kawasan tersebut.
Pukul 08.16 tanggal 5 Mei, TF17 bertemu dengan TF11 dan TF44 di titik pertemuan yang sudah ditentukan sebelumnya, 320 nautical miles (593 km) selatan Guadalkanal (). Pada kira-kira saat yang bersamaan, empat pesawat tempur F4F Wildcat dari Yorktown mencegat pesawat pengintai Kawanishi Tipe 97 dari Skuadron Udara Yokohama yang bergabung dengan Skuadron Tempur 25 (Dai Nijgo Kk
Sentai) di Kepulauan Shortland. Pesawat Kawanishi Tipe 97 tersebut ditembak jatuh 11 nautical miles (20 km) dari Gugus Tugas 11. Pesawat tersebut tidak mengirimkan pesan radio sebelum jatuh, namun tidak pernah kembali ke pangkalan udara Jepang sehingga diperkirakan jatuh akibat tembakan pesawat Amerika yang berasal dari kapal induk.