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ミッドウェー海戦
戦闘の経過 > ミッドウェー攻撃前 > 両軍の移動

1942年5月28日、アメリカ海軍太平洋艦隊司令長官発の作戦計画に従い、エンタープライズ、ホーネットを基幹とする第16任務部隊（TF-16）が真珠湾を出撃し、続いて5月30日には第17任務部隊（TF-17）も基幹となるヨークタウンの緊急修理の完了を待つ形で真珠湾を出撃。死守命令を受けたミッドウェー島守備隊を助けるため一路ミッドウェー島を目指し、来襲する日本軍を待ち構えた。
1942年（昭和17年）5月27日（日本の海軍記念日）、南雲忠一中将率いる第一航空戦隊（赤城、加賀）、第二航空戦隊（飛龍、蒼龍）を中心とする第一航空艦隊が広島湾柱島から厳重な無線封止を実施しつつ出撃した。5月28日、ミッドウェー島占領部隊輸送船団が水上機母艦千歳、駆逐艦親潮、黒潮と共にサイパンを出航した。海軍陸戦隊（大田実少将）と設営部隊、陸軍からは一木清直陸軍大佐率いる陸軍一木支隊が乗船していた。船団は第二水雷戦隊（旗艦：軽巡洋艦神通）他に護衛され北上した。5月29日、連合艦隊司令長官山本五十六大将が直卒する主力部隊も広島湾柱島を出撃した。三和義勇大佐（連合艦隊作戦参謀）は「今は唯よき敵に逢はしめ給えと神に祈るのみ。敵は豪州近海に兵力を集中せる疑あり。かくては大決戦は出来ず。我はこれを恐れる」「長官から兵にいたるまで誰一人として勝利についていささかの疑問をいだく者はいない。戦わずして敵に勝つの概ありと言うべきか」と日記にしたためている。
5月30日、日本輸送部隊付近の米潜水艦がミッドウェーに長文の緊急電を発信し、日本はこれを傍受した。宇垣連合艦隊参謀長は、輸送部隊を発見して報告するものとすれば、敵が備えるところとなり、獲物がかえって多くなると考えた。また、宇垣は、アメリカ軍の緊急交信が従来の例を見ず、ミッドウェーに向かっていることがばれている可能性もあるが、いずれにせよ変更はしないと考えた。連合艦隊が何の対応も取らなかったことはこれ以上なく悔やまれることで、南雲艦隊に空襲を中止させ、米機動部隊を撃滅する方法もあったという意見もある。
6月4日夜、主力部隊旗艦大和の連合艦隊司令部敵信班はミッドウェー島付近で敵空母らしい呼び出し符号を傍受した。山本は、直ちに南雲機動部隊に通報するよう参謀に伝えた。だが「無線封鎖を破れば敵に位置を知られる」「一航艦が搭載機の半数をもって反撃に備えている」「南雲機動部隊の方が近く同じく傍受したはず」という判断から見送られた。連合艦隊首席参謀黒島亀人大佐は、山本長官が一航艦に知らせるかと尋ねたとき知せないよう具申したのは、自分の大きな失敗の一つであると話している。連合艦隊航空参謀佐々木彰中佐によると、山本長官はすぐ赤城に知らせてはと注意されたので幕僚が集まって研究したが、結局長官に申し上げて赤城に打電しないこととした。しかし南雲機動部隊は傍受しておらず、予定通りに作戦を続けた。
日本時間6月3日午前10時30分、南雲機動部隊は深い霧の中で混乱し、旗艦赤城は飛龍、蒼龍と2戦艦（榛名、霧島）の艦影を見失った。飛龍と霧島は衝突しかけたため、司令部では無電を使用するかどうか議論があったが、長波無電を使用して艦隊の針路を定めた。無線の使用によりアメリカ軍が南雲部隊の行動を察知したという説が日本側にあるが、アメリカ軍側にこの通信を傍受した記録はない。6月4日午前3時37分、南雲部隊は補給隊と駆逐艦秋雲を分離した。午前10時25分、南雲司令部は各艦に「敵情に応じ行動に変更あるやも知れず」とし、制空隊の集合や収容に注意するよう通達を出している。午後4時30分、赤城と利根がアメリカ軍機らしき機影を発見すると、赤城から3機の零戦が発進して迎撃に向かった。南雲機動部隊は、誤認の可能性が高いと判断している。午後11時30分、赤城は雲間にアメリカ軍機を発見して総員を戦闘配置につけたが、その後は平穏に過ぎた。赤城では日本軍輸送船団が爆撃を受けた（後述）ことを知り、またアメリカ軍索敵機を撃墜できなかったことでミッドウェー基地に対する奇襲効果が失われたことを悟ったが、米空母が出撃してきていることには考え至っていなかった。
戦闘の経過 > ミッドウェー攻撃前 > 日本軍輸送船団への攻撃

アメリカ軍は5月30日以降、ミッドウェー島基地航空隊の32機のPBYカタリナ飛行艇による哨戒が行われていた。6月2日、フランク・J・フレッチャー少将の第17任務部隊とレイモンド・スプルーアンス少将の第16任務部隊がミッドウェー島の北東で合流。この合流した機動部隊の指揮はフレッチャー少将がとることになった。6月3日（09:00）、カタリナ飛行艇1機（ジャック・リード少尉機）が日本軍輸送船団と護衛の第二水雷戦隊を発見する。（12:30）、ミッドウェー島から第7陸軍航空部隊分遣隊のB-17爆撃機9機（指揮官：ウォルター・スウィーニー中佐）が発進、攻撃に向った。日本時間6月4日午後1時（16:23）、船団を発見したB-17部隊は爆撃を開始し、戦艦、空母、輸送船など、多数の艦艇撃破を報告した。実際は輸送船あるぜんちな丸、霧島丸が至近弾を受けたのみで損害も無かった。
（21:30）、オアフ島より増援されたPBYカタリナ飛行艇4機（指揮官：チャールズ・ヒッパード中尉）が魚雷を積んで出撃する。（現地時間6月4日01:15）レーダーで船団を発見（1:43）し、雷撃を開始した。夜間だった事で完全な奇襲になり、輸送船清澄丸が機銃掃射され、あけぼの丸に魚雷1本が命中し戦死者11名が出たが、両船とも航行に支障はなかった。この時、船団を護衛すべき第七戦隊（栗田健男少将）の重巡洋艦4隻（熊野、鈴谷、三隈、最上）は船団を見失って離れた地点にいた。これは栗田少将のミスというより田中頼三少将（船団指揮官・第二水雷戦隊司令官）の判断により、輸送船団が予定航路から北100海里地点を航行していたからである。
ミッドウェー基地からの艦隊発見の報を受け、米太平洋艦隊司令部は、B-17が攻撃した艦隊は敵主力機動部隊にあらずと判断し、第16・17両任務部隊に日本軍機動部隊と間違えて攻撃に向わないよう緊急電を打った。フレッチャー司令官も同じ判断を下し、行動を行わなかった。午後4時50分（19:50）には予想迎撃地点に向けて南西に進路を変更している。この段階では、フレッチャーとスプルーアンスも南雲機動部隊の位置を把握していなかった。
戦闘の経過 > 米機動部隊との戦闘 > 米機動部隊発見

日本時間午前5時（08:00）から午前5時30分（08:30）にかけて、ミッドウェー基地を攻撃した日本軍攻撃隊（友永隊）が南雲部隊上空に戻ってきた。ちょうどアメリカ軍ミッドウェー基地航空隊が南雲機動部隊を攻撃している最中であり、日本軍攻撃隊は母艦上空での待機を余儀なくされている。赤城からは護衛の駆逐艦が友永隊を誤射する光景が見られ、後に着艦した千早大尉（赤城艦爆隊）と山田大尉（赤城艦戦隊）は友軍に激怒している。混乱した状況下、南雲中将は利根4号機に対し「敵艦隊の艦種知らせ」と命じた。すると午前5時20分（08:20）ごろ、「敵兵力は巡洋艦5隻、駆逐艦5隻（0509発信）」という報告があった。この段階での南雲司令部は、アメリカ軍空母が存在するという確証を持っていない。しかし、午前5時30分（08:30）、「敵はその後方に空母らしきもの一隻を伴う。ミッドウェー島より方位8度、250浬（発午前5時20分）」との打電が入った。この空母はホーネットである。偵察機からの通信は、母艦側の受信と暗号解読により10分の差が生じている。
草鹿龍之介参謀長は「予想していなかったわけではないが、さすがに愕然とした」と述べている。南雲司令部は米艦隊の正確な情報を知る必要に迫られた。南雲司令部は山口少将に対し、空母蒼龍に2機だけ配備されていた試作高速偵察機十三試艦上爆撃機（艦上爆撃機彗星の試作機）の投入を命じ、同機はただちに発進した。この偵察機の最高速度は約519km/h、巡航速度約426km/h。利根4号機などの零式水上偵察機は最高速度367km/h、アメリカ海軍の主力戦闘機F4Fワイルドキャットの最高速度は514km/hである。十三試艦爆は当時のアメリカ軍戦闘機の追撃を受けても十分退避可能であるため、敵艦隊により接近して艦種、数を確認することが期待できた。
偵察に出発した十三試艦爆と入れ替わるようにミッドウェー島の攻撃を終えた蒼龍攻撃隊が艦隊上空に戻ってきた。この時第二航空戦隊（飛龍、蒼龍）を率いていた山口少将は、一刻を争う状況と判断して、駆逐艦野分を中継し、あらゆることを放棄し、現装備の陸用爆弾のままですぐに攻撃隊を発進させるように、南雲長官に進言した。文面には諸説ある。一説には「直チニ攻撃隊発進ノ要アリト認ム」だったとされる。一航艦航空参謀だった源田中佐、一航艦信号員だった橋本広、「日映」特派員として従軍していた司令部付の牧島貞一記者が証言している。第二航空戦隊通信参謀だった安井真二少佐によれば、「攻撃隊ヲ」の形で山口自ら起案し（普通は起案は参謀に任せる）、発信するように二航戦航空参謀の橋口喬少佐に指示したという。赤城の発着指揮所で一航艦司令部の様子を伝聞していた淵田中佐も「攻撃隊ヲ」の形で証言している。一方で、「現装備ノママ直チニ攻撃隊ヲ発進セシムルヲ至当ト認ム」という説もある。一般的にこの進言は「〜の要ありと認む」と記されるが、飛龍の掌航海長だった田村士郎兵曹長によれば、山口少将から発信の指示を田村が直接受けたとして、文面は「現装備ノママ〜」「〜至当ト認ム」であり、南雲長官が雷装準備が完了するまで出撃を引き伸ばさないよう促しているという。
進言時点で第二次攻撃隊は出撃の準備態勢に入っており、発進は可能だった。ただ、この時点で赤城・加賀の攻撃隊は陸上攻撃用の兵装転換はまだ終えていない。草鹿参謀長、源田参謀の証言では、すぐに発艦準備に入れるものは第二航空戦隊の艦爆隊だけだったという。一方、淵田中佐による、敵艦隊発見報告時点で、第二次攻撃隊・九七艦攻の魚雷から陸用爆弾への転換がほぼ終わっていたという証言もある。
午前5時30分（08:30）、赤城からの「艦爆隊二次攻撃準備、250キロ爆弾揚弾セヨ」との信令を受け、第二航空戦隊（飛龍、蒼龍）は二次攻撃に備え250kg爆弾の揚弾を開始する。
各空母の状況に加え、偵察機の報告ではアメリカ軍機動部隊までの距離はまだ遠い（実際のアメリカ軍機動部隊はもっと近くにいた）事も踏まえ、南雲司令部は幾つかの条件を検討した。
九七艦攻への陸用爆弾から魚雷への転換は、陸用爆弾に換装した機が少なく元々少なく、短時間で終わる。水平爆撃の命中率は悪く、急降下爆撃でも敵空母に致命傷を与えることは困難である。
第二航空戦隊（飛龍、蒼龍）の九九艦爆の爆装は短時間で行える。
上空待機中の日本軍ミッドウェー基地空襲隊（約100機）の燃料が尽き掛けており、これ以上待たせる事は出来ない。貴重な機体と200名以上の熟練搭乗員を危険にさらすことは大問題である。
敵艦隊攻撃隊を護衛する零戦が、南雲部隊を守るためにほとんど発進しており、一度着艦して補給する必要がある。弾薬と燃料を使い果たした零戦隊を護衛につけても意味がない。
戦闘機の護衛のない攻撃隊は、艦隊護衛戦闘機の餌食になることを珊瑚海海戦やアメリカ軍ミッドウェー基地航空隊が実証している。南雲にとって、大損害を受けることがわかっていながら「はだか」の航空隊を出すことは出来ない。
南雲は山口の進言を却下。南雲は米機動部隊艦隊から攻撃を受ける前に兵装転換を行い、日本軍攻撃隊は発進可能と判断した。南雲の幕僚らによれば、戦闘機の護衛をつけずに攻撃隊を出す危険性や第一次攻撃隊を見捨てることへの懸念から帰還した第一次攻撃隊の収容を優先すべきと考えたという（詳細は「勝敗の要因」）。午前5時37分（8:37）、各空母は日本軍ミッドウェー基地攻撃隊の収容を開始する。午前5時55分（08:55）、「（第一次攻撃隊）収容終らば一旦北に向ひ敵機動部隊を捕捉撃滅せんとす」と命じた。同時刻、重巡洋艦筑摩から「水上偵察機、午前6時30分（09:30）発進予定」との報告がある。南雲には、第一航空戦隊（赤城・加賀）の艦攻（雷装）は午前7時30分（10:30）発進可能との報告、第二航空戦隊（飛龍、蒼龍）は午前7時30分（10:30）から午前8時（11:00）に発進可能との報告があった。
午前5時45分（08:45）、「更に巡洋艦らしきもの2隻を見ゆ（発信午前5時30分）」という利根4号機からの追加情報が入る。攻撃隊収容中の午前5時48分（08:48）、利根4号機から帰投するという電報が届いた。阿部少将は第八戦隊「利根」、「筑摩」に交代の偵察機発進を命じると、利根4号機に「帰投まて」を命じた。零式水上偵察機の航続距離は通常10時間であるため、まだ十分飛べると考えたためである。南雲も午前5時54分に無線方位測定で位置を把握するための長波輻射を利根4号機に命じた。だが利根4号機は午前5時55分（8:55）に「敵攻撃機10機貴方に向かう」の通報のみを行い、輻射は行わなかった。
後方の戦艦大和で南雲機動部隊からの電報を受信していた山本五十六以下連合艦隊司令部は、予期せぬ米軍機動部隊が出現した事にたいして慌てなかった。宇垣纏参謀長は司令部の雰囲気が「さては敵の機動部隊の激撃なる、よき敵御座んなれ、第二次攻撃は速に之に指向に、先づ敵空母を屠り、残敵を如何に処分すべきかと楽観的気分に在り」と述べている。山本が黒島亀人先任参謀に「米艦隊への攻撃命令を出すか否か」を尋ねると、黒島は「南雲は兵力の半数を米空母機動部隊に対して準備しているから必要なし」と答え、連合艦隊司令部は何も発信しなかった。
戦闘の経過 > 米機動部隊との戦闘 > 米艦載機の雷撃

第一次攻撃隊の収容は午前6時30分（9:30）までに完了したとされるが、蒼龍では午前6時50分頃までかかっている。南雲中将は連合艦隊（山本五十六長官）に米空母発見を知らせると、直ちに米空母攻撃へ向け準備を開始する。赤城では第一次攻撃隊の収容が終わると九七艦攻の雷装への復旧作業が開始された。この状況下、午前6時20分（9:20）頃にジョン・ウォルドロン少佐率いるホーネット雷撃隊TBDデヴァステイター雷撃機15機が日本の機動部隊上空に到達、日本側では赤城や筑摩が確認した。この時点で南雲機動部隊の直掩機は18機に減少していたが、直ちに加賀5機、赤城3機が迎撃に上がる。アメリカ軍攻撃隊は部隊毎に進撃したので連携が取れず、ホーネット雷撃隊は戦闘機の護衛の無いまま赤城を狙った。一機の雷撃機は赤城の艦橋に接近して墜落し、草鹿参謀長は死を覚悟している。デヴァステイター隊は零戦により全機が撃墜され、不時着水した機体から脱出したジョージ・ゲイ少尉1人を除く隊員29名が戦死した。ゲイ機は蒼龍を雷撃して飛行甲板上を通過したが、魚雷は命中せず、直後に零戦に撃墜されたとされる。戦闘後の名誉勲章推薦状には「ホーネット雷撃隊は日本空母に魚雷を命中させ、日本の空母に最初に大打撃を与えた」とあり、後にホーネット隊は他の部隊から恨みを買うことになる。一方「ホーネット」の戦闘機隊と爆撃隊は雲で雷撃隊を見失い、南雲部隊も発見できなかった。戦闘機隊とドーントレス13機はミッドウェー基地へ向ったが、燃料切れでワイルドキャット全機とドーントレス3機が不時着水、残りのドーントレス20機はホーネットに帰艦した。
午前6時37分（09:37）、利根の4号機から「燃料不足のため帰投する（発午前6時30分）」と連絡が入る。阿部司令は午前7時（10:00）まで接触を維持することを命じたが「我れ出来ず」との返答を受け、帰還を許可した。同時刻、利根の4号機と交代すべく筑摩の5号機が発進した。午前7時（10:00）、蒼龍の十三試艦爆は索敵線上に米艦隊を発見できず、引き返した。これは前述のように、利根4号機が報告した米艦隊の位置が100km以上ずれていたためである。
午前6時50分（09:50）、ユージン・リンゼー少佐率いるエンタープライズの雷撃隊14機が南雲部隊上空に到達した。通信不良と連携ミスにより10機のワイルドキャットはホーネット雷撃隊を護衛していたため、エンタープライズの雷撃隊を掩護できなかった。エンタープライズの雷撃隊は加賀を目標にするが9機を失い、帰還中の1機が着水、1機が帰還後投棄、残存3機だった。零戦1機撃墜と引き換えに隊長を含む29名が戦死する。その上、命中魚雷も得られなかった。戦闘機隊の連携ミスで護衛を受けられず多くの隊員を失ったことに生き残った隊員達は激怒し、帰還後に戦闘機隊隊員の控室に拳銃を持って怒鳴りこんだと同隊の戦闘詳報に記載されている。一方で、零戦の攻撃に積極性が見られず、度重なる発進、戦闘、着艦の連続で疲労がたまっていたという推測もなされている。
午前7時10分（10:10）、ランス・マッセイ少佐指揮のヨークタウン第3雷撃隊が南雲部隊上空に到達した。飛龍は他の3空母より前方を進み、雲の下を航行していたという。ヨークタウン雷撃隊12機は、突出した飛龍を挟撃すべく2個小隊（6機）にわかれると、攻撃を開始した。その上空では、戦闘機隊指揮官ジョン・サッチ少佐によって、彼の発案した対ゼロ戦空戦戦術サッチウィーブが初めて試されようとしていた。この時点でヨークタウン戦闘機隊は6機だけである。雷撃隊全てを護衛できずTBDデヴァステイター10機が撃墜され、帰還中の残りの2機も燃料切れで不時着水し全機損失、24名中21名（隊長含）が戦死、飛龍に魚雷5本を発射したが全て回避された。空母から出撃したTBDデヴァステイター雷撃機41機中、生き残ったのは僅かに3機のみという文字通りの全滅となってしまった。だが15機の零戦に6機で挑み、損害1機に対し5機撃墜というアメリカ軍側記録はサッチ・ウィーブ戦法の有効性を証明し、米戦闘機隊隊員に自信を持たせたという。一方プランゲは「サッチ戦法はあまり効果がなかった。主任務である雷撃隊の掩護に関する限り、戦闘機隊は何の役にも立たなかった」と評している。生還した雷撃隊操縦者ハリイ・コールは、零戦24機に襲われたと証言している。コールの証言によれば、この時点でほとんどの日本軍直掩機がヨークタウン隊戦闘機隊と雷撃機隊に集中し、低空で戦っていたことになる。この時、駆逐艦嵐に救助されて捕虜になったヨークタウン隊雷撃機隊員が重大な情報を供述した（「#飛龍の反撃」参照）。
戦闘の経過 > 米機動部隊との戦闘 > 日本軍三空母の炎上

その頃、クラレンス・マクラスキー少佐率いるエンタープライズの艦爆隊SBDドーントレス32機は日本の機動部隊を見つけられず、燃料消耗のために飛行範囲限界を迎えつつ、予想海域の周辺を捜索していた。マクラスキーは日本軍機動部隊が北方に退避すると推測し、変針しつつ捜索を続行する。午前6時55分（09：55）、アメリカの潜水艦ノーチラスを攻撃したのち南雲機動部隊へ戻ろうとしている駆逐艦嵐を発見した。エンタープライズ艦爆隊は「巡洋艦」と報告する。嵐は午前6時30分に「敵潜水艦（注：ノーチラス）の雷撃を受け、直ちに爆雷攻撃するも効果不明」と報告していた。ただし嵐の戦友会は、空襲直前の日本時間午前7時（10:00）の段階で、嵐は赤城の直衛で傍を離れていなかったと主張している。エンタープライズの艦爆隊は、眼下の日本軍駆逐艦（爆撃機隊は巡洋艦と判断）は空母部隊へ向かっているものと判断して北東進路上を索敵した結果、午前7時24分（10:24）頃、南雲機動部隊を発見した。この間、ドーントレス1機が不時着、1機が行方不明となったので、エンタープライズの艦爆隊は30機となった。
日本時間午前7時22分（現地時間10:23）、マクスウェル・レスリー少佐率いるヨークタウン艦爆隊も戦場に到着する。こうして南雲機動部隊への空襲は、エンタープライズの艦爆隊とヨークタウンの艦爆隊の同時攻撃となった。日本側は先ほどのヨークタウン雷撃隊に対応して直掩零戦のほとんどが低空に降りており、さらに見張り員も雷撃機の動向や発艦寸前の直掩機に気をとられていたため発見が遅れ、「敵、急降下!」と加賀の見張り員が叫んだときにはすでに手遅れだった。
先陣を切ったのはマクラスキー少佐のエンタープライズの艦爆隊で、加賀を狙った。日本艦隊は急降下爆撃隊に気付かず、対空砲火も間にあわなかった。午前7時22-24分（10:22-24）、マクラスキー少佐率いる小隊の攻撃は至近弾だったが、続くギャラハー大尉機の投弾した4発目が飛行甲板後部に命中、続いて3発が短時間の内に命中した。なお加賀を攻撃したのはレスリー少佐と部下のヨークタウン艦爆12機と主張するアメリカ研究者もいる。
午前7時25分（10:24）、レスリー少佐のヨークタウンの艦爆隊17機がエンタープライズの艦爆隊に続く形で蒼龍へ攻撃を開始した。蒼龍は艦爆12-13機と記録。発艦直後のアクシデントでレスリー少佐を含む数機は爆弾を誤投下していたが、自ら先頭にたって「赤褐色の飛行甲板、右舷に小さな艦橋、その後方に直立煙突がある空母」へ機銃掃射をもって突入した。2番機ホルムベルク大尉機の爆弾は蒼龍の前部エレベーター前に命中し大爆発を起こし、大尉は発艦中の日本軍機が空中に跳ね飛ばされるのを見た。ヨークタウン艦爆隊は直撃弾5発、至近弾3発を主張しているが、実際の命中弾は3発である。後続のうち4機が目標を変更し、そばにいた艦艇を狙う。命中弾はなかったが、駆逐艦磯風の後部に至近弾となった。
同時刻、エンタープライズの艦爆隊のうちベスト大尉率いる一隊は連携に失敗したため、ベスト大尉とクルーガー中尉とウェバー中尉、3機のみで旗艦赤城を狙った。赤城では直衛の零戦が着艦し、補給を行い、ふたたび発艦する瞬間だった。午前7時26分（10:26）、直衛隊の零戦1機（木村惟雄 一等飛行兵曹）が赤城より発艦した時点で急降下がはじまった。木村一飛曹によると、加賀・蒼龍炎上直後、赤城上空の敵機が急降下に入ったところで、先頭のAⅠ-101号（戦闘機隊長機）の発動機が起動しており、整備兵がエンジンを回していた。同時に赤城が風に立ち始めたため指揮所に合図して隊長機に飛び乗り発艦し、高度50メートル付近で赤城を見ると、発艦前にいた位置に爆弾が落ち、2番機と思われる零戦が甲板前部で逆立ちになって炎上していた。他の飛行機は皆無であった、と回想している最初クルーガー中尉機の1弾は左舷艦首約10mに外れたが、続いてウェバー中尉機は至近弾1発そしてベスト大尉機は1発の爆弾が命中し、第二次攻撃隊準備機や爆弾・魚雷に誘爆して大火災が発生した。命中したのは飛行甲板三番リフト前方に命中した1発だけという艦橋勤務信号兵や従軍カメラマンの証言もある。そのほかに初弾は赤城艦首至近弾、二発目は艦橋付近命中、三発目は舵付近至近弾でこれが赤城の舵を損傷・固定させた原因、といった証言もある。発艦寸前だった零戦1機が爆風で赤城艦橋付近で逆立ちとなり、飛行甲板にいた淵田中佐も爆風により両足骨折の重傷を負った。エンタープライズ隊はドーントレス14機を失った。約6分間の出来事であったが、太平洋戦争のターニングポイントとなった。
→詳細は「加賀 (空母)」を参照
加賀は、艦橋近くの命中弾と燃料車の爆発により艦橋が破壊され、中の岡田次作艦長以下指揮官らが戦死した。午後1時23分（16：23）、艦長に代わって鎮火の指揮をとっていた天谷孝久飛行長が総員退去を決め、乗組員は駆逐艦萩風、舞風に移乗した。なおも機を見て救出を行おうとしたが果たせず、午後4時25分（19：25）、大爆発が2回起きた。加賀は艦首と艦尾が水平になりながら沈んだ。戦死者は閉じ込められた機関部員を含め800名弱で、航空機搭乗員では楠美正飛行隊長以下、機上・艦上合わせて21名が戦死した。
→詳細は「蒼龍 (空母)」を参照
蒼龍は、3発の爆弾が命中し被害は最も深刻だった。被弾からわずか20分後の午前7時45分（10:45）、総員退去が発令された。午後4時（19:00）に火災の勢いが衰え、楠本幾登飛行長は防火隊を編成して再度乗艦の準備を始めた。直後、再度の爆発が起き、楠本飛行長は救出不可能と判断した。午後4時13分（19:13）に沈没した。あえて艦内に残った柳本柳作艦長以下准士官以上35名、下士官兵683名、計718名が戦死した。搭乗員の戦死は機上・艦上合わせ10名で、江草隆繁飛行隊長以下、搭乗員の多くは浜風と磯風に救助された。
→詳細は「赤城 (空母)」を参照
赤城は、被弾した爆弾は1-2発程度で機関部へのダメージはなく、十分復旧可能であった。しかし、被弾による火災が兵装転換時に格納庫内に乱雑に置かれた爆弾、魚雷、航空機燃料へ次々と誘爆を起こし、大火災が発生した。さらに、被弾直後に雷撃機4機を発見し回避のため左舵をとったところ、舵が固定して動かなくなり洋上に停止した。赤城の南雲司令部は内火艇に乗り退艦、駆逐艦野分に移乗したあと軽巡洋艦長良に移った。直接長良に移乗したという牧島貞一従軍カメラマンや乗組員の証言もある。午前8時30分（11：30）、南雲は長良に将旗を掲げた。青木泰二郎艦長は消火作業を続行させるが、再度の誘爆により、午後4時25分（19:25）に総員退艦を命令した。赤城の処置をめぐって連合艦隊司令部では議論が交わされ、午後7時25分（10:25）、山本長官は赤城の処分を中止させた。南雲は、木村進少将（第十戦隊司令官）に「長良で赤城を曳航できないか」と尋ねている。結局、6月6日午前1時50分（6月5日4:50）に処分命令が下り午前2時に第四駆逐隊の4隻（萩風・舞風・野分・嵐）が雷撃処分した。上記2隻と比べて赤城では機関部員が閉じ込められずに脱出できたので戦死者はそれらより少なく、准士官以上8名、下士官兵213名の計221名。搭乗員の戦死者は、機上・艦上合わせ7名である。淵田美津雄中佐、板谷茂少佐、村田重治少佐の3飛行隊長ら多くの搭乗員が救助された。
戦闘の経過 > 米機動部隊との戦闘 > 飛龍沈没

空母ヨークタウンが飛龍第二波攻撃隊（友永隊）の攻撃で航行不能となった午前11時30分（14:45）、偵察中のサッチ・アダムス大尉は平文で「敵発見、空母1、戦艦1、重巡2、駆逐艦4、北緯31度15分、西経175度5分、15ノットで北上」（アメリカ軍機動部隊から72浬）と発信した。
駆逐艦のうち1隻は軽巡洋艦長良（南雲忠一中将乗艦の旗艦）で、戦艦榛名、重巡洋艦利根、筑摩、軽巡洋艦長良、駆逐艦3隻は飛龍の周辺に集結していたのである。飛龍発見の電文を受信した空母エンタープライズはウィルマー・ギャラハー大尉率いるエンタープライズの爆撃隊10機、デイヴ・シャムウェイ大尉率いるヨークタウン爆撃隊11機（エンタープライズに退避中）を戦闘機の護衛なしで発進させた。
午後0時40分（15:40）、飛龍第二波攻撃隊が着艦した。零戦2機、艦攻5機（友永隊長機を含む）を失い、艦攻4機が修理不能、零戦1機が不時着（乗員は救助）、零戦3機が修理後戦闘可能、艦攻1機が修理後戦闘可能と報告している。飛龍の鹿江隆副長は「（米空母2隻撃沈により）これで1対1だ。これで勝てるし、悪くても相討ちにできる」と感じたという。だが飛龍の戦力は戦闘機6、艦爆5、艦攻4、十三試艦爆1機に減少し、炎上する赤城に「もし発艦出来る飛行機があったら、飛龍に収容されたし」と伝えた。山口少将は十三試艦爆によりアメリカ軍空母の位置を把握し、同機の誘導により、修理の見込まれる全兵力で薄暮攻撃をかけることを伝える。ただし攻撃機の消耗度から三隻目の撃破は難しいと考えた。山口の幕僚によれば、一次攻撃、二次攻撃での被害が山口少将の予想をはるかに上回るもので、山口少将は三次攻撃の断行に逡巡をしめしたという。この間、赤城・加賀・蒼龍から飛龍に着艦した零戦が交替で飛龍の上空を守っていた。敵からの攻撃に関して山口少将は「現在の上空警戒機で阻止できる」という意向を話した。
十三試艦爆の発進準備が終わり、友永隊を護衛していた加賀所属零戦1機（山本旭一飛曹）が着艦しようとした時、アメリカ軍急降下爆撃隊24機は飛龍の上空に到達した。エンタープライズの艦爆隊指揮官ギャラハー大尉は、ヨークタウン隊に戦艦を狙うよう命令すると、飛龍の飛行甲板の日の丸マークを目標に突入した。
午後2時（17:30）、直衛の零戦6機の迎撃と飛龍の操艦によってエンタープライズ隊6機の攻撃は失敗した。続いてヨークタウンの爆撃隊、エンタープライズ隊3機が太陽を背にするようにして攻撃した。護衛の利根と筑摩が対空砲火で迎撃したが阻止できず、飛龍に爆弾4発が命中した。長良からは、飛龍のエレベーターが飛龍の艦橋の前に突き刺さっているのが目撃されている。またヨークタウン隊の2機は付近を航行していた戦艦榛名を爆撃したが、至近弾に終わった。ヨークタウン隊に遅れて戦場に到着したホーネットの艦爆隊15機は利根と筑摩を攻撃したが、全て回避されている。
この他にも飛龍と筑摩は午後2時30分（17:30）、午後3時15分（18:15）にハワイから飛来したB-17爆撃機から攻撃されたが、これによる被害はなかった。
→詳細は「飛龍 (空母)」を参照
炎上した飛龍は、午後6時23分（21:23）まで機関は無事だったため、離脱と消火に努めた。だが艦橋と機関科間の電話が不通で、機関科は全滅と判断された。しばらく洋上に浮いていた飛龍に横付けされた駆逐艦が消火協力したものの、誘爆が発生して消火不能となった。午後11時30分（現地時間6月5日2時30分）、山口少将は南雲司令部に総員退艦させると報告し、加来艦長と共に、駆逐艦巻雲の雷撃によって沈む飛龍と運命を共にした。飛龍が雷撃処分されたのは日本時間6月6日午前2時10分だが、艦底部から脱出した機関科員34名が沈みゆく飛龍から短艇によって離艦したのは、巻雲の魚雷が命中してから数時間後の午前6時6-15分だったという。彼らは15日後にアメリカ軍に救助された。戦死者は、戦闘詳報によれば1416名（傭人6名含）のうち、山口司令、加来艦長ら准士官以上30名、下士官兵387名の計417名である。搭乗員も友永、小林両隊長を含め72名が戦死した。ただし417名には、先のアメリカ軍に救助された機関科員34名が入っている。
戦闘の経過 > 夜戦の検討

軽巡洋艦長良に移乗した南雲中将は、日本時間6月5日午前8時28分（現地時間6月4日11:28）に筑摩偵察機から「敵は北東90浬」の報告を受けて水上戦闘を決意し、午前8時53分に「今より攻撃に向かう、集まれ」と集合命令を出した。日本軍三空母炎上の報告を受けた連合艦隊旗艦大和の艦橋は雰囲気が一変し、黒島亀人首席参謀は涙を浮かべてテーブルを叩いた。山本五十六長官は渡辺と将棋を指している時に「赤城、被爆大、総員退去」との報告を受けたが、「ほう、またやられたか」「南雲は帰ってくるだろう」とつぶやいただけでそのまま将棋を続けたという。この時、連合艦隊主隊は濃霧の中で戦艦長門が連絡不能になるなど混乱しており、焦りがつのるばかりであったという。午前9時20分（11:20）、山本五十六長官はGF電令作第133号で輸送船団の一時北西撤退を命じる。日本軍攻略部隊（第二艦隊）の近藤信竹中将は、これを受けて占領隊（日本軍輸送船団）に北西退避を命じ、栗田健男少将の支援隊（第七戦隊）に合同するよう命じた。同時に山本長官は、アリューシャン方面に投入されていた第二機動部隊（角田覚治少将、空母隼鷹および龍驤）に対し、第一機動部隊（南雲機動部隊）と合流するよう打電した。だが両艦隊の距離は遠く、合流は早くとも9日で、宇垣纏連合艦隊参謀長は空母を分散させたことを後悔している。同時刻、南雲中将も各艦に「昼戦をもって敵を撃滅せんとす」と伝え、第八戦隊（利根、筑摩）は魚雷戦を挑む準備を整える。午前10時、山本長官はGF電令作第号、156号にて第二艦隊に以下の命令を伝えた。
敵艦隊攻撃C法をとれ（全兵力を集中し、敵を撃滅する）。
攻略部隊は一部の兵力を以て、今夜ミッドウェーの陸上軍事施設、航空基地を砲撃破壊せよ。
ミッドウェー、アリューシャン群島の攻略を一時延期す。
山本長官の命令により、近藤信竹中将は第七戦隊（熊野、鈴谷、三隈、最上）にミッドウェー島へ向かうよう命じ、同時に南雲機動部隊と策応してアメリカ軍機動部隊に夜戦を挑む方針を示した。連合艦隊は、ミッドウェー基地のアメリカ軍航空兵力が稼働状態にあるか、南雲部隊に尋ねている。長良には空母飛龍が米空母2隻を撃破したという連絡が入り（ヨークタウンを2度攻撃したことの誤認）、草鹿参謀長は希望を抱いた。しかし、夜戦を企図しつつ北上中の午後2時5分（17:05）、飛龍大破の報により、アメリカ軍機動部隊とミッドウェー基地航空隊制空権下での水上戦闘は困難と南雲は判断する。そこで一旦西方に反転し、改めての夜襲を企図した。草鹿参謀長によれば「万事休すで、「レーダーもなく、駆逐艦も少なく、望みのない夜戦に一縷の望みをかけて、当てもなくただ走りまわっていた」と回想している。宇垣参謀長は空母4隻を目前で失ったからには当然の反応だろうと理解を示しながらも、戦艦や重巡洋艦から水上偵察機を発進させて索敵を行わない南雲司令部を「消極的、退廃的」と批判している。近藤中将の第二艦隊は軽空母瑞鳳を有しており、米艦隊に積極的に戦闘を挑む方針を示した。炎上する日本空母を護衛していた第四駆逐隊司令有賀幸作大佐（後に戦艦大和艦長）は、「敵機動部隊接近すれば刺し違えよ」と配下駆逐艦に下令していた。
午後2時13分（17:13）、筑摩の2号偵察機は、甲板に損傷なく傾斜停止したエンタープライズ型空母を発見し、周囲の護衛艦艇が空母をその場に残して東に去ったと報告した。南雲司令部は、飛龍第一波攻撃隊（小林隊）が爆撃を行った空母（ヨークタウン）は既に沈没・飛龍第二波攻撃隊（友永隊）が雷撃した空母（ヨークタウン）は漂流と判定した。1時間後、筑摩2号機は米空母1、巡洋艦2、駆逐艦4発見を報告、続いて米空母1隻の存在を報告する。先任参謀の大石保中佐が長良の偵察機を夜間発進させ索敵するように進言し、他の幕僚は懐疑的であったが、南雲はその案に同意した。その後、筑摩2号機が「炎上米空母の後方に、更に米空母4隻を発見」と報告してくる。南雲司令部では「まさか」という声があがったが、これを信じ、戦闘詳報には「南下中順次にこれ等の敵を発見せるものにして同一部隊ノ重複ナキ事確実ナリ」と記録、南雲中将は「敵航空母艦の予想外に優勢なるを始めて知れり」と驚いている。午後4時15分、山本五十六長官と宇垣纏参謀長は南雲部隊に対し、GF電令第158号として以下の命令を伝えた。
敵機動部隊は東方へ避退中にして、空母は概ねこれを撃破せり。
当方面連合艦隊は敵を急追、撃滅すると共にAF（ミッドウェー島）を攻略せんとす。
主隊は6日午前零時、地点フメリ32に達す。針路90度速力20ノット。
機動部隊、攻略部隊（7戦隊欠）および先攻部隊（潜水艦隊）は速やかに敵を捕捉撃滅すべし。
午後5時30分（20:30）、山本長官はGF電令159号にて伊168号潜水艦に対して「伊168潜水艦は2300迄AF（イースタン）島航空基地の砲撃破壊に任ずべし。同時刻以降は第七戦隊（栗田少将）が砲撃の予定」と告げ、ミッドウェー基地を夜間砲撃するよう命じた。南雲中将は山本の敵情判断が間違っているとみて、午後6時30分（21：30）、機動部隊機密第560番電において筑摩の2号機の「空母5隻」発見とミッドウェー基地航空隊の活動を伝達する。南雲中将は続く午後7時50分（22:50）の電信で「GF電令作第158号に関係し敵空母（特空母艦含むやも知れず）は尚4隻あり」と、自軍空母の全滅を報告した。すると山本長官より、第二艦隊司令官近藤信竹中将に赤城と飛龍を除く機動部隊戦力の統一指揮を任すという命令が届いた。南雲部隊第八戦隊は第二艦隊と合流し、アメリカ軍と戦闘を継続したい旨を伝えている。
戦闘の経過 > 日本軍の撤退

日本時間6月5日午後9時15分、山本長官は第二艦隊と南雲機動部隊（赤城・飛龍）に対し、夜戦の中止と主隊（大和以下、第一艦隊）への合流を命じ、午後10時11分、南雲部隊は反転した。午後11時55分、山本長官は連合艦隊電令161号で以下の命令を伝達した。
AF（ミッドウェー島）攻略を中止す。
主隊は攻略部隊（第二艦隊）、第一機動部隊（欠、飛龍及び及び同警戒艦）を集結し、予定地点に至り補給を受くべし。
警戒部隊、飛龍同警戒艦、及び日進は、右地点に回航すべし。
占領部隊は西進し、ミッドウェー飛行圏外に脱出すべし。
ミッドウェー作戦の中止が決定した瞬間であった。日本軍は撤退を開始する。追撃して来る敵空母群を叩くため、第二艦隊の艦載水上機をもって索敵攻撃を企図、各機250kg爆弾を搭載し進出300カイリ、側程60カイリの扇形索敵で6月6日午前1時（現地時間6月5日04:00）にカタパルト射出で発進。敵を発見した場合は全機その地点に集結し爆弾を抱いたまま敵艦に体当たり攻撃せよとの命令であったが敵を見ずに帰投している。6月6日午前4時30分（現地時間6月5日07:30）、軽空母鳳翔の九六式艦上攻撃機が漂流する飛龍と甲板上の生存者を発見、連合艦隊司令部は南雲司令部に飛龍が沈没したかどうかを確認せよとの命令をだした。飛龍の現状を知らなかった南雲部隊司令部は午前9時45分（12:45）、長良より偵察機を発進させ、駆逐艦谷風を飛龍の処分と生存者救助のために派遣した。谷風はエンタープライズから発進したSBDドーントレス16機の攻撃を受けたが、4機の撃墜を報告して生還した。谷風を攻撃したホーネット隊は「香取型練習巡洋艦を攻撃した」と報告したが（実際は駆逐艦谷風）、撃墜されたのは1機であった。午前中に、山本の主隊、近藤の攻略部隊、南雲の残存部隊は合流した。
→詳細は「三隈 (重巡洋艦)」を参照
支援隊の第七戦隊（重巡洋艦：旗艦熊野と、鈴谷、三隈、最上）は上陸する輸送船団の護衛として警戒任務に従事していたが、南雲機動部隊の壊滅によって山本から新たにミッドウェー基地砲撃の命を受け、全速で前進していた。その後、夜戦中止に先立ってミッドウェー島砲撃中止命令が出された。第七戦隊はミッドウェー島90浬の地点で転進を行ったが、その1時間20分後、米潜水艦タンバー（SS-198）を発見して緊急回頭を行い、その際に三番艦三隈と最後尾の最上が衝突。最上は艦首を切断、速力10ノットに落ちた。第七戦隊司令官の栗田健男少将は最上の護衛に三隈と駆逐艦2隻（第八駆逐隊:荒潮、朝潮）をあてると南西のトラック島への退避を命じ、栗田少将は熊野と鈴谷を率いて主力部隊と合流するため北西に向かった。
一方のアメリカ軍では、飛龍攻撃隊により空母ヨークタウンが大破し漂流していた。駆逐艦ヒューズだけがヨークタウンの護衛として残された。その後ヨークタウンではサルベージ作業が進み、艦隊曳船ヴィレオが救助に向かう。フレッチャーから指揮権を渡されたスプルーアンス少将の第16任務部隊も日本艦隊の動向が把握できず夜戦に持ちこまれる可能性を考慮、一時的に東へ退避する。しかし翌7日の黎明、第16任務部隊はミッドウェーの防衛と日本艦隊の追撃のため西進する。
日本時間6月6日、潜水艦タンバーの報告を受けたアメリカ軍は、まずミッドウェー島の航空戦力で三隈と最上を攻撃した。SBDドーントレス6機、SB2Uビンディケーター6機、B-17爆撃機8機が攻撃、SB2U指揮官機が三隈の後部砲塔に体当たりし、最上が至近弾で戦死者2名を出した。アメリカ軍機動部隊の追撃を受けた三隈と最上はウェーク島に向かい、連合艦隊主隊と攻略部隊も三隈の救援と米機動部隊の捕捉に向けて動き出す。6月7日、スプルーアンスは「空母1隻、駆逐艦5隻発見」という索敵機の報告を元に、ホーネットとエンタープライズから撃隊を発進させた。アメリカ軍攻撃隊は空母の代わりに「戦艦」を発見し、最初は航空母艦、次は戦艦と誤認された三隈は集中攻撃を受けて沈没。また最上や駆逐艦朝潮、荒潮も被弾。近藤信竹中将は第二艦隊に「敵空母部隊を捕捉撃滅して三隈・最上を救援せんとす」と命じて反転したが、アメリカ軍機動部隊の捕捉に失敗している。翌8日午前中、最上は救援にかけつけた第二艦隊と合流、空襲圏外へ脱した。
戦艦大和以下の主力部隊は夜戦を企図し東進していたが、飛龍を失い、再考して翌0時に夜戦の中止を決定し、3時頃には作戦自体を中止。主力部隊は結局ミッドウェー島の遥か数百キロメートル後方におり、本海戦には参加できず、駆逐艦が救出した生存者を医療設備の整った戦艦で手当てを行ったに留まる。赤城の生存者達は、大和以下本隊が戦闘に全く関与しなかったことを罵ったという。日本軍輸送船団は、アメリカ軍機動部隊の追撃に備えて陣形を変更した。山本長官は艦隊主力が安全圏へ退却するまで第五戦隊に"囮（おとり）艦隊"の役割を下命、すでに占領済みのウェーク島方面へ回航し、欺瞞電波の発信を繰り返しながらアメリカ軍の追撃部隊を引き付け、ウェーク島の航空戦力で叩く計略だったが、アメリカ軍はそこまで深追いしなかった。
6月7日、ヨークタウンは曳船に引かれつつ真珠湾に向かっていた。このとき駆逐艦ハムマンに移乗していたヨークタウン艦長エリオット・バックマスターと161名が再びヨークタウンに乗艦している。さらに駆逐艦モナガン、グウィン、バルチ、ベンハムが護衛に加わった。その頃、ミッドウェー島を砲撃後に同島海域に留まっていた伊168潜水艦がヨークタウン撃沈の任を受け、同艦に接近。（13:34）、4本の九五式魚雷を発射し、2本をヨークタウンの左舷に命中させ、撃沈した。さらに、同行の駆逐艦ハンマンにも1本が命中しこれも沈没。このときのヨークタウンを日本軍は「甲板の損傷なき模様」として、飛龍が最初に攻撃したのとは別の空母だと考えていた。
6月13日、第16任務部隊のエンタープライズ、ホーネットは艦載機と搭乗員に大きな損失を出しながらも無事に真珠湾に帰港した。アメリカ軍は救助したゲイ少尉の証言から日本軍空母2隻の沈没を確認し、ボートに乗って漂流していた飛龍の機関科員を救助・尋問して飛龍の沈没を知り、計3隻の撃沈を確信した。赤城については暗号解読から沈没推定としていたが、確信するのは日本軍捕虜を尋問して得た情報を分析した結果によるものであった。
参加兵力 > アメリカ

第17任務部隊（Task Force 17） 司令官 フランク・J・フレッチャー少将
第2群（Task Group 17.2 Cruiser Group） 司令官：ウィリアム・W・スミス少将
重巡 アストリア - ポートランド
第4群（Task Group 17.4 Destroyer Screen） 司令官：ギルバート・C・フーバー大佐
第2駆逐戦隊（COMDESRON 2）
駆逐艦 ハムマン - アンダーソン - グウィン - ヒューズ - モリス - ラッセル
第5群（Task Group 17.5 Carrier Group） 司令官：エリオット・バックマスター大佐（兼ヨークタウン艦長）
空母 ヨークタウン
ヨークタウン航空群
第3戦闘機隊（VF-3/F4F-4/27機）、第3爆撃機隊（VB-3/SBD-3/18機）、第5索敵爆撃機隊（VS-5/SBD-3/19機）、第3雷撃機隊（VT-3/TBD-1/15機）
※ヨークタウンの第5航空群は珊瑚海海戦で損失、サラトガの第3航空群と残存した第5航空群を搭載。
第16任務部隊（Task Force 16） 司令官 レイモンド・A・スプルーアンス少将
第2群（Task Group 16.2 Cruiser Group） 司令官：トーマス・C・キンケイド少将
第6巡洋隊（COMCRUDIV 6）
重巡 ミネアポリス - ニューオーリンズ - ノーザンプトン - ペンサコラ - ヴィンセンス
軽巡 アトランタ
第4群（Task Group 16.4 Destroyer Screen） 司令官：アレキサンダー・R・アーリー大佐
第1駆逐戦隊（COMDESRON 1）
駆逐艦 フェルプス - ウォーデン - モナハン - エイルウィン - バルチ - カニンガム - ベンハム - エレット - モーリー
第5群（Task Group 16.5 Carrier Group） 司令官：ジョージ・D・マーレ大佐（兼「エンタープライズ」艦長）
空母 エンタープライズ
エンタープライズ航空群
第6戦闘機隊（VF-6/F4F-4/27機）、第6爆撃機隊（VB-6/SBD-2、3/18機）、第6索敵爆撃機隊（VS-6/SBD-2、3/18機）、第6雷撃機隊（VS-6/TBD-1/14機）
空母 ホーネット
ホーネット航空群
第8戦闘機隊（VF-8/F4F-4/27機）、第8爆撃機隊（VB-8/SBD-3/18機）、第8索敵爆撃機隊（VS-8/SBD-3/16機）、第8雷撃機隊（VT-8/TBD-1/15機）
第16任務部隊 給油群（Oilers Group）
駆逐艦 デューイ - モンセン
艦隊給油艦 シマロン - プラット
潜水艦部隊 司令官：ロバート・H・イングリッシュ少将
潜水艦20隻
ミッドウェー島守備隊
ミッドウェー基地海軍航空部隊 司令：シリル・T・シマード大佐
PBY-5Aカタリナ飛行艇×31機、TBF-1アベンジャー艦上雷撃機×6機
第22海兵航空群 司令：イラ・L・キムス海兵中佐
F2A-3バッファロー艦上戦闘機×20機、F4F-3ワイルドキャット艦上戦闘機×7機 SB2U-3ヴィンディケーター艦上爆撃機×11機 SBD-2ドーントレス艦上爆撃機×16機
第7陸軍航空軍分遣隊 司令：ウイリス・P・ヘール陸軍少将
B-26Aマローダー爆撃機×4機、B-17Eフライングフォートレス戦略爆撃機×17機
地上部隊 司令：シマード大佐（兼任）
第2急襲大隊
第6海兵大隊 司令：ハロルド・D・シャノン海兵大佐
第1魚雷艇戦隊
損害 > 日本

沈没
航空母艦:赤城267名（航空搭乗員含む）、加賀 811名、蒼龍 711名、飛龍 392名（米軍救助者含まず）
重巡洋艦:三隈700名
損傷
重巡洋艦:最上92名
駆逐艦:荒潮
航空機:喪失艦載機289機（内、21機はミッドウェー配備予定の第六航空隊。水偵4機）
この中には「十三試艦爆」を含む。
戦死
山口多聞少将（戦死後中将に特進）
岡田次作大佐（戦死後少将に特進）
柳本柳作大佐（戦死後少将に特進）
加来止男大佐（戦死後少将に特進）
崎山釈夫大佐（戦死後少将に特進）
上記の沈没・損傷艦の他、筑摩の航空搭乗員3名、利根の航空搭乗員2名、駆逐艦谷風11名、朝潮21名、荒潮35名、嵐1名、風雲1名、給油艦あけぼの丸10名が戦死した。総計3,057名を失い、その中に加賀の飛行隊長：楠美正少佐（戦死後中佐に一階級特進）、飛龍の飛行隊長：友永丈市大尉（戦死後中佐に二階級特進）ら110名の空母艦載機搭乗員を含む。各母艦別の搭乗員損失は、赤城7名（艦戦4、艦爆1、艦攻2）、加賀21名（艦戦6、艦爆6、艦攻9）、蒼龍10名（艦戦4、艦爆1、艦攻5）、飛龍72名（艦戦11、艦爆27、艦攻34） 。搭乗員損失率は反撃した飛龍が最多。空母上でアメリカ軍機空襲とその後の誘爆により戦死した搭乗員は赤城4名、加賀13名、蒼龍4名、飛龍8名である。
海戦直後の混乱や作戦後の被害秘匿のための特殊な人事処理で、海戦直後の資料は不正確。第一航空艦隊が6月12日に行った報告では、第一航空戦隊、第二航空戦隊で、戦闘機45名、艦上爆撃機51組、艦上攻撃機57組が残存となっている。内地に帰還したのちに作成された第一航空艦隊戦闘詳報では消耗52組となっている。
6月10日の大本営発表は「空母エンタープライズ型1隻、ホーネット型1隻撃沈。米軍機120機。日本軍損害 空母1隻喪失、巡洋艦1隻大破、35機喪失」、6月18日の大本営発表で「空母1隻撃沈を取り消し、大破認定。巡洋艦1隻、潜水艦1隻撃沈」と訂正発表した。南雲機動部隊の戦闘詳報では、エンタープライズ型空母2隻撃沈、サンフランシスコ型大巡1隻大破、米軍機173機撃墜である。
損害 > アメリカ

沈没
航空母艦:ヨークタウン
駆逐艦:ハムマン
航空機:基地航空隊を含め、約150機を喪失。この数字には修理不能の損傷を受けた機も含まれる。
戦死
空母ヨークタウン86名（航空搭乗員含む）、空母ホーネット53名、空母エンタープライズ44名、駆逐艦ハムマン84名、駆逐艦ベンハム1名、ミッドウェー基地46名。合計362名（航空搭乗員208名、基地・艦乗組員154名） 。高級士官の戦死は無かった。
影響 > 日本

この作戦後、山本連合艦隊長官やその幕僚の責任は問われず、一航艦も長官南雲忠一、参謀長草鹿龍之介は一航艦の後継である第三艦隊の指揮をそのまま受け継いだ。しかし、それ以外の一航艦の幕僚は全て降ろされ、また士官も転出させられた（一航艦航空参謀吉岡忠一はミッドウェー海戦の資料作成のためしばらく残留した）。
開戦時に山本長官は「日本は開戦から半年、もって1年は優勢を維持できるが、それ以降はアメリカ（と連合軍）の国力が日本を圧倒する」と述べ、短期決戦早期講和を目指していたが、当作戦の失敗、大敗北により発言力を失った。また実質短期決戦は不可能となったため、軍令部、大本営は長期戦を主軸とした戦略への転換せざるを得なくなった。ミッドウェー海戦直後の参謀本部への説明の中でも、軍令部は「主力空母が2隻（翔鶴、瑞鶴）では守勢の外はない」と述べている。しかし国力で圧倒される以前に、戦略、戦術、用兵など全ての拙劣さにより喫した敗北だったにも拘らず、事後に作戦戦訓研究会は開かれず、国民にもこの敗北は伝えられなかった。唯一上記のように参謀本部（陸軍）に対してのみ迅速に伝えられ、ミッドウェー海戦の実態については海軍内はもとより陸軍内でも情報統制がなされた。これは前陸軍大臣の畑俊六にさえも真相は伝えられていなかったほどである。
珊瑚海海戦の大本営発表から戦果の大きな水増しが始まったが、本海戦でも戦果を「空母ホーネット、エンタープライズを撃沈、敵飛行機120機を撃墜。味方の損害は空母一隻、重巡洋艦1隻沈没、空母一隻大破、未帰還機35機」と国民に発表、士気の阻喪を防ごうとした。
本海戦で空母4隻とその搭載飛行機全てを失ったことは大きな痛手であった。既に珊瑚海海戦で空母祥鳳を失い、第五航空戦隊も多数の機を失っていた。艦上機は戦闘機会が少ないので生産要求が小さく、この損失はすぐに補填できないものであった。ただし本海戦で、搭乗員はほとんどが脱出に成功したため、大きな損失はなかった。アメリカ攻撃隊の技量が低かったこと、飛龍が少数機で戦果を上げたこと、今回の仇うちを目指すことなどで搭乗員の士気はむしろ上がっていた。しかし搭乗員もまたすぐに補填がきくものでないことは同様で、今後後継者育成は追いつかないまま、熟練パイロットも失われていく一方となる。
ミッドウェー海戦後、立て直しの好機として、従来の要求、本海戦の戦訓を取り入れた空母部隊再建の打ち合わせが一航艦、連合艦隊で行われた。内容は、機動部隊の建制化、警戒兵力の増強、航空戦隊の再編、索敵の強化、火災予防の強化、消火訓練の徹底などであった。航空戦隊再編はミッドウェー海戦の戦訓から、大型空母2隻を攻撃の主体、小型空母1隻を自隊の防御とした三隻編制を一個航空戦隊とする。さらに従来の戦艦を中心とした艦隊決戦から空母を使用不能にして制空権を獲得する航空決戦の方針へと変わった。
海戦後日本海軍保有の正規空母は瑞鶴、翔鶴のみとなったが、上記のように水上機母艦を改装した空母がその穴を補った。空母の再建については、戦前より認識されていた空母の脆弱性を払拭するために飛行甲板に装甲を施した大型正規空母大鳳が④計画で既に建造中であったものの、装甲空母は費用、工期ともにかかるため今後は、正規空母としては飛龍の設計に若干の改変を加えた雲龍型航空母艦の増産が、また多数の他艦種、商船などからの改造空母の工事が進められることとなり、空母の脆弱性是正については据え置かれたままとなった。6月21日に開かれた空母急増対策委員会（山本、草鹿、南雲、源田実、宇垣纏、鈴木義尾軍令部第二部長、大西瀧治郎航空本部総務部長、江崎岩吉造船少将）では、四空母生存者から日本空母の脆弱性に対する厳しい指摘がなされたが、山本五十六が「計画変更の必要なし。空母に脆弱性あるとも、使いこなす自信がある」と発言し、出席者一同は沈黙したという。
影響 > アメリカ

アメリカ海軍は、ミッドウェー海戦で正規空母1隻と多数の航空機、200名の航空兵が犠牲になるという決して軽くない損害を受けるも、真珠湾を攻撃した空母6隻のうち4隻を撃沈しその報復を果たし、半年に及ぶ日本機動部隊の快進撃をついに食い止めたことはアメリカ軍にとって非常に大きいことであった。アメリカは国威発揚のためにマスコミを総動員し、映画や新聞、ラジオを使いこの勝利を世紀の大勝利のように喧伝した（それは現在も続いている）。
そして、アメリカは戦前から建造を進めていた、大型のエセックス級航空母艦が1943年中旬以降に大量配備されるまでの時間を何とか確保することができた。しかし、まだ新しい航空母艦の就役と戦力化に時間がかかるため、アメリカ軍は、止むを得ず単艦による作戦行動が多かった航空母艦を集中運用するようになる。
しかし、この後1942年8月に行われたガダルカナル島の戦いで日本海軍潜水艦の雷撃によってワスプが沈没し、サラトガも損傷を受けて修理のために戦線離脱する状況が生じた。さらに、1942年10月に行われた南太平洋海戦で空母ホーネットが日本海軍に沈められて、エンタープライズも損傷した。それにより、アメリカ海軍は一時的に太平洋戦線での稼動空母が0になるという危機的状況へ陥った。
またこの後も日本海軍との海戦での相次ぐ敗北や、同時期に行われたアラスカ準州の領土の日本軍による占領、さらにアメリカ本土空襲と本土砲撃を受けるなど、アメリカ軍の敗北と後退は各地でまだまだ続いた。
一方、ミッドウェー海戦で駆逐艦嵐が6月5日に撃墜されて漂流する空母ヨークタウンの雷撃隊生存者ウェスリー・フランク・オスマス（オスムス）海軍予備少尉を救助して捕虜にしたが、6月6日に艦船の何者かに斬殺されるという事件が起き、水葬された。ミッドウェー海戦で救助され捕虜になった米軍将兵はオスムスを含めて3人で、救助した艦船の何者かによって皆殺されたという。
アメリカ海軍情報局の暗号解読が今回の勝利の大きな要因となったことから、以後アメリカ海軍は軍内部の対立を避け組織を統一化して暗号解読により予算強化を行い、第二次世界大戦中での主導的な成果をあげた。