Trận chiến biển San Hô
Diễn biến > 8 tháng 5

Sáng ngày 8 tháng 5, một máy bay của Lexington đã tìm thấy đội tàu sân bay Nhật; một cuộc tấn công được các tàu sân bay Mỹ tung ra ngay lập tức. Cũng trong sáng hôm đó, một số lớn các máy bay Nhật trên 2 hàng không mẫu hạm trên theo lệnh của Takeo Takagi đã cất cánh đi tìm hạm đội Mỹ.
Hai hạm đội Mỹ và Nhật cuối cùng đã chạm trán nhau ở khoảng cách 175 hải lý. Các máy bay chiến đấu trên hàng không mẫu hạm của cả hai bên đều đồng loạt xuất kích. Hàng không mẫu hạm Zuikaku nhờ lẩn dưới mưa giông nên không bị phát hiện còn Shōkaku bị trúng 3 quả bom, sàn tàu bị tàn phá nặng nề làm cho các máy bay còn lại trên tàu không thể tham gia trận đánh khiến Shōkaku xem như mất khả năng chiến đấu. Các đòn tấn công của hai tàu sân bay Mỹ đã khiến 108 thủy thủ Nhật thiệt mạng và làm bị thương 40 người khác.
Các máy bay Nhật trên đường trở về đã phát hiện ra hạm đội Mỹ và ngay lập tức tấn công. Những chiếc máy bay Wildcat Mỹ tuần tra chiến đấu trên không đã bắn rơi 17 máy bay Nhật, nhưng một số đã tìm cách vượt qua được hàng phòng thủ. Lúc 11 giờ 20 phút, các máy bay Nakajima B5N phóng ra những quả ngư lôi từ cả 2 phía của chiếc Lexington, và nó trúng phải một ngư lôi bên mạn trái. Vài giây sau, một ngư lôi thứ hai đánh trúng mạn trái ngay phía trước cầu tàu. Cùng lúc đó, Lexington trúng phải ba trái bom từ các máy bay ném bom bổ nhào Aichi D3A, khiến nó bị nghiêng 7 độ về mạn trái và phát sinh nhiều đám cháy ở các sàn bên dưới và các thang nâng máy bay không hoạt động.
Trong lúc đó USS Yorktown cũng bị tấn công. Thuyền trưởng Elliott đã điều khiển cơ động chiếc tàu sân bay lẩn tránh được tám ngư lôi. Bị tấn công sau đó bởi những chiếc "Vals", chiếc tàu đã tìm cách né tránh được tất cả ngoại trừ một quả bom. Quả bom duy nhất này đã xuyên thủng sàn đáp và phát nổ ở các sàn bên dưới, làm thiệt mạng hay bị thương nặng 66 người.
Đến 13 giờ, các nhóm cứu nạn đã kiểm soát được các đám cháy và giữ được chiếc Lexington thăng bằng, và nó có thể di chuyển được với vận tốc 25 knot (46,3 km/h; 28,8 mph) và đã sẵn sàng để thu hồi các phi đội của nó. Bổng bất ngờ chiếc Lexington bị rung chuyển bởi một vụ nổ lớn gây ra bởi cháy hơi xăng bên dưới, và các đám cháy lại không thể kiểm soát được. Đến 15 giờ 58, thuyền trưởng Frederick Carl Sherman, do lo ngại cho sự an toàn của thủy thủ đoàn làm việc bên dưới, đã ra lệnh chấm dứt mọi hoạt động cứu nạn và mọi người phải tập trung lên sàn đáp. Lúc 17 giờ 01 phút, ông ra lệnh "bỏ tàu" và việc di tản được tuần tự tiến hành. Thủy thủ đoàn di chuyển ra hai bên nhảy vào nước biển ấm được các tàu tuần dương và tàu khu trục kế bên vớt gần như ngay lập tức. Đô đốc Aubrey Wray Fitch và bộ tham mưu của ông chuyển sang chiếc tàu tuần dương Minneapolis. Chiếc Lexington vẫn bốc cháy, ngọn lửa bốc cao hàng trăm mét. Để tránh bị đối phương bắt được, chiếc tàu khu trục Phelps tiến đến gần ở khoảng cách 1.370 m (1.500 yd) và bắn hai trái ngư lôi vào sườn của nó; với một tiếng nổ lớn cuối cùng, chiếc Lexington bị chìm lúc 19 giờ 56 phút.
17 giờ chiều ngày 8 tháng 5, phó đô đốc Shigeyoshi Inoue bất thần ra lệnh lực lượng xung kích phải ngưng cuộc tấn công, và rút lui khỏi vùng chiến trường. Tiếp theo đó là lệnh đình hoãn kế hoạch tiến chiếm hải cảng Morseby và các toán hải quân hỗ trợ việc tiến chiếm hải cảng Morseby phải quay trở về căn cứ tại Rabaul. Lệnh tạm hoãn cuộc tấn công này được đưa ra là vì ông ước tính rằng mặc dù hải quân Nhật đã đè bẹp lực lượng mẫu hạm của Mỹ nhưng sức mạnh của Nhật còn lại không đủ để bảo vệ lực lượng đổ bộ vào hải cảng Morseby.
Khi báo cáo lệnh lui quân về bộ tư lệnh hải quân tối cao thì đô đốc Yamamoto Isoroku vô cùng tức giận trước quyết định của Inoue vì ông ta đã không khai thác được lợi điểm trong việc đánh chìm được mẫu hạm địch buổi sáng hôm đó. Yamamoto gửi ngay cho Inoue, tư lệnh đệ tứ hạm đội, một điện tín bằng những lời lẽ rất cứng rắn, yêu cầu Inoue phải dùng mọi nỗ lực để tiêu diệt hoàn toàn hải lực còn lại của địch quân. Phó đô đốc Takeo Takagi cũng được lệnh phải tiến về hướng nam và phải tìm cho ra lực lượng hải quân của Mỹ để tiêu diệt. Nhưng lực lượng của Takagi cố gắng tìm kiếm thêm hai ngày nữa, nhưng vô hiệu quả, và đành phải rút lui khỏi vùng Biển San Hô vào đêm 10 tháng 5.