קרב מידוויי
הקרב > תקיפת נושאות המטוסים היפניות

באותה עת כבר עשו מפציצים מנושאות מטוסים אמריקניות את דרכם לעבר כוח המהלומה היפני. פלטצ'ר, המפקד הכללי של כוחות המשימה האמריקניים, הורה לספרואנס לשגר את מטוסיו כנגד היפנים, ושמר על יורקטאון כעתודה עד שישובו אליה מטוסי התצפית שלה. ספרואנס הניח, לאחר שקיבל דיווח על ההפצצה היפנית במידוויי, שנושאות המטוסים היפניות עתידות לקלוט את מטוסי הגל הראשון שלהם בזמן הקרוב. מכיוון שבאותה עת התגלו רק שתי נושאות מטוסים יפניות, ידע שאם ישגר את מטוסיו יהיה חשוף להתקפת מטוסים מנושאות המטוסים היפניות שטרם התגלו. עם זאת, גורם ההפתעה עמד לצידו, וכך גם האפשרות לתקוף את כל נושאות המטוסים היפניות בעוד סיפוניהן עמוסות במטוסים, וספרואנס פקד לשגר את המטוסים מהורנט ומאנטרפרייז בשעה 06:00. בשל עיכובים שונים החלו המטוסים להמריא רק בשעה 07:00, וכשעה וחצי לאחר מכן המריאו המטוסים מיורקטאון. כוח התקיפה האווירי כלל 35 מפציצי צלילה, 15 מפציצי טורפדו ו־10 מטוסי קרב מהורנט, 33 מפציצי צלילה, 14 מפציצי טורפדו ו־10 מטוסי קרב מאנטרפרייז, ו־17 מפציצי טורפדו, 17 מפציצי צלילה ו־6 מטוסי קרב מיורקטאון. סך הכול כלל כוח התקיפה 152 מטוסים.
בשל טעויות בניווט הייתה טייסת בת 15 מפציצי טורפדו מהורנט הראשונה לאתר את כוח המהלומה, בשעה 09:20. אולם, בשל העיכוב באיתור הכוח היפני אזל הדלק במכליהם של מטוסי הקרב המלוויים והם נאלצו לשוב, בהותירם את המפציצים ללא כל חיפוי. כל 15 המפציצים הופלו לים בלי להשיג ולו פגיעה אחת באוניות היפניות, ורק טייס אחד ניצל. 10 דקות לאחר מכן תקפו שתי טייסות נוספות של מפציצי טורפדו שכללו 26 מטוסים את נושאות המטוסים. גם התקפתם לא הניבה כל פגיעות, וכך, תוך פרק זמן קצר, איבדו האמריקנים מפציצי טורפדו רבים. בסופו של דבר הצליחו שבעה מפציצי טורפדו אמריקנים לשגר את הטורפדו שלהם לכיוון נושאת המטוסים היריו, אך לא נרשמו כל פגיעות.
על אף שהמתקפה האמריקנית נכשלה בהסבת נזק לנושאות המטוסים היפניות, הייתה לה השפעה חשובה. חלק ממטוסי הקרב היפניים, שירדו אל עבר הים על מנת להדוף את התקפת מפציצי הטורפדו מנמיכי הטוס וזינבו באלה המנסים להימלט, לא הספיקו לשוב לאזורי הסיור שלהם על מנת להדוף את האיום החדש. בנוסף, לאחר הקרב עם מפציצי הטורפדו האמריקנים נותרו מטוסי קרב אלה עם מעט תחמושת ומעט דלק, והחלו נוחתים על נושאות המטוסים להצטיידות מחדש.
באותה עת עשו דרכן לנושאות המטוסים היפניות שלוש טייסות מפציצי צלילה. הטייסות עמדו לשוב לאחור לאחר שלא הצליחו למצוא את הכוח היפני, אך מפקד הכוח וייד מקלוסקי הורה להמשיך בחיפושים. בשעה 09:55 זיהה מקלוסקי את המשחתת "אראשי" בעודה מנסה לשוב למבנה הכוח, לאחר שהתעכבה כדי להטיל פצצות עומק באזור, לאחר שהצוללת האמריקנית "נאוטילוס" שיגרה טורפדו לעבר אוניית המערכה קירישימה. לאחר שתיקן את נתיב הטיסה של הטייסת, זיהה מקלוסקי את כוח המהלומה הראשון בשעה 10:05.
שלוש הטייסות סגרו על נושאות המטוסים היפנים משלושה כיוונים שונים, ובתאום זו עם זו, בעוד השמיים שלפניהם ריקים ממטוסי אויב. באותה עת היו עסוקים מטוסי הקרב בהדיפת מפציצי הטורפדו, ומטוסי תקיפה נוספים עמדו על סיפוני נושאות המטוסים, חמושים מתודלקים ומוכנים להמראה לתקיפת נושאות המטוסים האמריקניות. צינורות ומכלי דלק היו מפוזרים על סיפוני ההמראה, וחילופי התחמושת התכופים שאירעו בשעות האחרונות הביאו לכך שפצצות וטורפדו נערמו על הסיפונים ובהאנגרים תחת שיאוחסנו במחסני תחמושת. כל אלה הפכו את נושאות המטוסים היפניות לפגיעות ביותר. בשעה 10:20 הורה נגומו על שיגור המטוסים.
בשעה 10:24 תקפו בהפתעה מפציצי הצלילה האמריקנים את נושאות המטוסים היפניות העמוסות במטוסים. אקאגי ספגה שתי פגיעות ישירות, אחת במסגרת האחורית של מעלית אמצע האונייה, והשנייה בעורף השמאלי של סיפון ההמראה. כמעט בו זמנית, ספגה קאגה ארבע פגיעות ישירות בחלקים הקדמי, האמצעי והאחורי של סיפון ההמראה. הפצצה שנחתה באמצע הספינה, פגעה בגשר הפיקוד של קאגה והרגה את מפקד נושאת המטוסים קפטן ג'יסקו אוקאדה, ורבים מקציניו. בשעה 10:25 תקפו מפציצי הצלילה את נושאת המטוסים סוריו, ובתוך שלוש דקות נרשמו שלוש פגיעות: אחת בסיפון ההמראה לפני המעלית הקדמית, ושתי האחרות במעלית האמצע והרסו כליל את הסיפון והעלו באש את מחסני הדלק והתחמושת.
במצב רגיל, לא היה די בפגיעה של כמה פצצות על מנת להשמיד אונייה גדולה כנושאת מטוסים, אלא שבמקרה זה היו סיפוני החימוש עמוסים במטוסים חמושים ומתודלקים המתכוננים לעליה לסיפון ההמראה. בנוסף, החלו להתפוצץ הפצצות היפניות שנפרקו קודם לכן ממפציציהן אך לא הורדו מבעוד מועד למחסנים ממוגנים. תוך דקות ספורות החלו שלוש נושאות המטוסים לבעור. בנוסף להפצצות מן האוויר הגיעה לאזור הצוללת אמריקנית "נאוטילוס," אשר ירתה שלושה טורפדו לעבר נושאות המטוסים היפניות. טורפדו אחד הצליח לפגוע בנושאת מטוסים יפנית, אך לא התפוצץ.
תוך דקות מפגיעת הפצצות הכריז קפטן ריוסאקו ינאגימוטו, מפקד הסוריו, על נטישת האונייה, ובשעה 19:13 טבעה נושאת המטוסים, כשעל סיפונה 718 מאנשיה, כולל קפטן ינאגימוטו. מספר דקות לאחר מכן, בשעה 19:25, טבעה גם קאגה, כשעל סיפונה 800 מאנשיה. לאחר שהעביר נגומו את דגלו לסיירת נאגרה בשעה 11:30, התפנו אנשי הצוות של אקאגי ועברו למשחתות, ובשעה 19:20 ביקש קפטן טאיג'ירו אאוקי רשות מיממוטו להטביעה, אך נתקל בסרוב, והאקאגי המשיכה לצוף לעוד מספר שעות.