1942年6月初的中途岛大海战是太平洋战争的转折点。在这场战斗中，日本联合舰队共损失4艘航空母舰、1艘巡洋舰、332架作战飞机和2000多人，而美军只损失了1艘航空母舰、1艘驱逐舰、147架作战飞机和307人。
决战在即
为了获得太平洋上的制海权，日本迫切希望在海上与美国决一死战。1942年5月5日，日军大本营海军部发布第十八号命令，决定在6月上旬由日本联合舰队协同陆军发动对中途岛和阿留申群岛西部要地的攻击，并最终占领这些地区，同时伺机全歼美国海军太平洋舰队主力。此战的主攻方向为中途岛，它是太平洋中部的一个岛屿，也是美国在太平洋上一座极其重要的海空军基地，从这里可以对日本本土发动海上和空中攻击。阿留申群岛则是位于阿拉斯加半岛尖端的一系列弧形岛屿，从其西部一些岛屿也可以对日本本土发动进攻。
为了确保此次攻击能取得成功，日本联合舰队司令山本五十六决定投入他所能调集的最大兵力，计划出动舰艇200多艘，其中战列舰11艘、航空母舰8艘、巡洋舰23艘、驱逐舰65艘、潜艇21艘，以及大约700架飞机。这支庞大的舰队被分为6个战术编队，其中：山本五十六亲自率领第一舰队在中途岛西北600海里处坐镇指挥，包括旗舰“大和”号在内的战列舰7艘、轻巡洋舰3艘、轻型航空母舰1艘；第1机动编队由南云忠一中将指挥，包括“赤城”号、“加贺”号、“飞龙”号和“苍龙”号航空母舰，搭载有舰载俯冲轰炸机34架、鱼雷攻击机93架、战斗机120架；中途岛进攻编队由近藤信竹中将指挥，包括战列舰2艘、重巡洋舰8艘、轻巡洋舰2艘、轻型航空母舰1艘、水上飞机母舰2艘，并编有运输船12艘，共搭载陆军登陆部队5800人；北方进攻部队由细萱戎四郎中将指挥，担任攻击阿留申群岛的任务，其中包括以“龙骧”号和“隼鹰”号航空母舰为主力的第2机动编队、阿图岛和基斯卡岛进攻部队（陆军登陆部队2400人）；攻击先遣编队配置5艘潜艇，作战开始之前在夏威夷和中途岛之间海域散开，防止来自珍珠港美国海军编队的反击；岸基第24航空队配置鱼雷攻击机、战斗机各72架，在南太平洋各岛屿上分散布置，协助联合舰队完成中途岛作战任务。自5月24日开始，日军各战斗编队先后出发驶向作战区域。此时日军认为在中途岛附近海域不大可能有美国海军的航母编队，甚至还得出了“约克城”号和“列克星敦”号航母已在珊瑚海海战中被击沉的错误结论。因此他们认为美军太平洋舰队主力不在中太平洋海域，虽然不能实现全歼美军的任务，但却可以轻松夺取中途岛。
从容应对
就在日军进行大规模部队调动的同时，美军已通过海空侦察、破译密码等渠道几乎完全摸清了日军下一阶段的作战意图。太平洋舰队司令尼米兹上将决定动用所有可以调动的力量抗击日军对中途岛的攻击，并亲临中途岛视察，对守岛部队的人数和装备以及防御工事进行了增强。岛上守备部队的人数增加到2000多人，并配备了大量高射炮和海岸大炮，还在滩头布设了多处反登陆雷区。至1942年6月初，岛上作战飞机也由原来的24架增加到约120架。此外，在距离中途岛100海里、150海里和200海里的海域，用19艘潜艇构成了三道弧形巡逻线。与此同时，尼米兹命令第16、第17特混编队（其中包括“大黄蜂”号、“企业”号航空母舰，以及在珊瑚海海战中受伤的“约克城”号航空母舰）秘密驶向中途岛。这两支特混编队于6月2日在中途岛东北约300海里的海域会合，静静等待日本联合舰队的到来。日军的实力要远强于美军，但由于情报工作不力，日军的作战计划仍然建立在“美军只能在中途岛遭到攻击之后才能做出反应”的基础上，完全没有估计到美军舰队实施突然袭击的可能性。
6月3日，日本联合舰队各个攻击编队到达指定位置，作战潜艇也进入伏击海域，但美军航母编队早已通过这些海域。当天上午，由中途岛起飞的美军巡逻机在该岛以西600海里的地方发现了日军输送登陆部队的船队，中途岛美军立即派出9架B-17“空中堡垒”轰炸机对其实施轰炸，击沉运输船和巡洋舰各一艘。6月4日凌晨，美军巡逻机在中途岛西北约200海里海域发现了日军联合舰队第1机动编队的踪迹，随即向岛上发出了紧急战斗警报。6时45分，由日军第1机动编队航母上起飞的108架作战飞机（其中鱼雷攻击机、俯冲轰炸机和战斗机各36架）飞临中途岛上空，美军战斗机立即起飞实施拦截。空战进行了约30分钟，美军共损失15架战斗机，而日军飞机仅被击落6架。由于岛上提前做好了防空袭的诸多准备，日军飞机的轰炸效果不太理想，再加上日军自身受到由中途岛基地起飞飞机的巨大威胁，南云忠一下令再次出动攻击机群对中途岛进行轰炸。由于这些作战飞机已经装配好了鱼雷，准备对可能出现的美军舰艇编队实施攻击，因此南云忠一下达了一个决定命运的命令——立即给这些作战飞机改挂炸弹。就在日军进行雷弹换装的关键时刻，从中途岛起飞的美军轰炸机群出现了。这批美军飞机让南云忠一惊出一身冷汗，所幸在日军舰艇密集的防空火力下，大多数美机都被击落、击伤，并没有给日军编队造成多大的损失。
大获全胜
1942年6月4日7时45分，日军侦察机在中途岛以北240海里处发现了美军多艘舰艇的踪迹，南云忠一随即命令停止雷弹换装工作，准备对这些美军舰艇实施攻击。半个小时之后，日军侦察机再次发回情报，称这批美军舰艇中至少有1艘航空母舰。此时，“赤城”号和“加贺”号的大部分鱼雷攻击机都已换上炸弹，而且所有战斗机都已起飞升空。于是，南云忠一决定首先收回已在舰队上空盘旋多时的第一波攻击机群，然后收回第二波攻击机群。至9时18分，这两批作战飞机全部成功降落。就在这个时候，美军特混编队派出的攻击机群突然出现在日军的视野中。美军头两批共41架鱼雷攻击机的攻击效果较差，均没有给日军造成多大损失，自身却被击落35架。10时24分，南云忠一命令攻击机群开始起飞，准备对美军航空母舰实施打击。就在这个关键时刻，美军50多架俯冲轰炸机突然从云层中出现，对日军航空母舰进行轰炸。由于日军航空母舰上满载装好炸弹准备起飞的飞机，因此在美军的这次打击之下损失惨重。第1机动编队的旗舰“赤城”号先后被2枚炸弹命中，当即引起飞行甲板上的大爆炸。大火很快蔓延开来，“赤城”号很快就失去作战能力变成了一堆废铁，南云忠一不得不下令弃舰，6月5日凌晨该舰被日军使用鱼雷炸沉。
“加贺”号更不走运，接连被4枚炸弹命中，舰长被当场炸死，到下午火势已难以控制，不得不弃舰，该舰于19时25分沉没。“苍龙”号也被3枚炸弹命中，大火迅速燃烧到油库和弹药库并引起大爆炸，于19时13分沉没。
美军攻击机群成功完成攻击任务之后返回各自的航空母舰，特混舰队继续向西航行。12时，在“约克城”号以北20海里处担任护航任务的美军舰载战斗机发现了从“飞龙”号起飞的18架俯冲轰炸机和6架战斗机，随即对它们进行了拦截。虽然美军战斗机成功将大多数日机击落，但仍有6架俯冲轰炸机躲过了拦截，对“约克城”号实施了攻击，投下的炸弹中有3枚先后命中目标。经过紧急抢修，“约克城”号扑灭了炸弹爆炸后引起的大火，重新恢复了作战能力。但好景不长，14时26分从“飞龙”号起飞的10架鱼雷机和6架战斗机对“约克城”号再次实施了攻击。“约克城”号侧舷被两枚鱼雷直接命中，大量海水立即涌入造成船身倾斜。15分钟之后，倾斜越来越严重的“约克城”号宣布弃舰，次日被日军潜艇击沉。就在日军飞机对“约克城”号实施攻击的同时，美军侦察机发现了“飞龙”号，于是“企业”号航母立即起飞24架俯冲轰炸机前往攻击。下午17时，还在回味攻击“约克城”号得手后喜悦的“飞龙”号遭到了美军俯冲轰炸机的攻击，先后被4枚炸弹击中，并引发冲天大火，次日凌晨被美军击沉。
