8:57分，當最後一架艦攻發射完魚雷後，第一攻擊波完成全部攻擊任務在淵田美津雄的率領下返航了。這一次進攻收效雖然還算顯著，但在美軍掩護戰鬥機和艦隊防空火力夾擊之下，損失不小，算上半途截擊時損失的4架零戰後一共損失了21架飛機，損失率將近18%，大大超過了淵田10%的心理預期。
但對快速縱隊而言，這場持續30多分鐘的進攻僅僅是苦難的開始，因為由江草隆繁海軍少佐率領的第2攻擊波共110架飛機很快又將撲過來。
在淵田美津雄完成任務返航的同時，突擊者號航母放飛的攻擊波也找到了日本航母編隊並試圖進攻，可惜他們中途先是被日本零戰截擊了一番，出發時共有18架F4F和18架SBD，分別損失了7架和9架，只剩下20架飛機，但就是這20架飛機依然勇敢地向日本航母撲去。
日本艦隊上空嚴陣以待的48架直掩機立即分出36架迎敵，可憐的美軍攻擊波還沒接近日本艦隊核心就陸陸續續被零戰飛行員給揍了下來，其中表現最突出屬笹井醇一中尉帶領的小隊（他因旺盛的戰鬥力被稱為拉包爾貴公子，又綽號為鬥雞），4架飛機一口氣包攬了9個戰果，氣得其他沒搶到成果的飛行員在空中哇哇大叫。
該小隊原均系拉包爾航空隊成員，不但參與了瓜島航空絞殺戰，之前還駐萊城與莫爾茲比港的美澳聯合空軍激戰，全部順利活了下來，作戰經驗非常豐富，對美軍戰術十分熟悉。在堀悌吉、冢原二四三搜刮優秀基地飛行員填補艦載機飛行員空缺時，該小隊因技藝精湛全部入圍，但笹井醇一謙虛地表示本小隊技術最突出的並不是他，而是海軍少尉坂井三郎——只是這傢伙現在負傷了還在休養。
為增加說服力，他舉了一個例子：在幾個月前與美澳空軍激戰期間，坂井三郎曾與僚機西澤廣義、太田敏夫追擊美軍轟炸機到敵機場上空，不但擊落了敵機，還得意洋洋地在美軍面前展示了三機編隊垂直迴旋三次的特技表演，次日美軍轟炸機再次轟炸時不失幽默地投下了大意為「昨日貴軍飛行員前來表演精湛飛行美技，未能出迎實失禮數欠缺，冀請再度大駕光臨，我軍必隆重歡迎」的信，三人因此被笹井醇一訓斥一頓，但坂井三郎等人的名氣卻打響了。
冢原二四三自己也是擔任過航空戰隊長官的人物，對坂井三郎的故事很感興趣，在看過他以往戰績後非但沒嫌棄其現在受傷後右眼失明，反而讓參謀寫信鼓勵他好好恢複並邀請其上艦作戰，還安慰說：「丟一隻眼睛算什麼呢？你看我少了一隻手不也照樣當艦隊司令官？」在等級森嚴的日本軍隊中，一個中將能在信中如此和顏悅色地和一個少尉說話實屬難能可貴，坂井三郎立即表態願意加入艦隊，聯合艦隊出發前隨同擔任了後備飛行員。事實也證明了他的能力，雖從未在航母上作戰又是右眼失明，但他在新入役的龍鳳號上訓練時，僅僅半天就熟練掌握了起降要領，3天後已看不出是新上艦飛行員了。
在笹井醇一小隊擊落9架敵機後，剩下的32架零戰只能對付其餘11架，堪稱狼多肉少，不一會兒這批美軍飛機全部給干沉在波濤洶湧的印度洋里了，而他們的收穫少得可憐，翔鶴號吃到了一枚近失彈，2門高射炮損壞，在炮位上操作的水兵6死3傷，空戰中的美國人也一敗塗地，他們只擊落了1架零戰——飛行員跳傘成功後還被驅逐艦撈了上來。
等到淵田美津雄的第一攻擊波順利返回各艦並補充油彈時，從索科特拉島上起飛的英國打擊力量才姍姍來遲飛抵航母上空，他們全是被慢吞吞的劍魚給拖慢了腳步，剛才被4人組搶去了風頭的零戰機群看到又有人前來送死，立即撲上去進攻，抵近一看發現敵機中居然還有雙翼魚雷機混雜在裡面，飛行員心裡簡直樂開了花。
雖然這批英國飛行員的技術比美國人強，但他們的飛機性能實在是太差了，無論管鼻燕、海颶風還是劍魚都是老掉牙的貨色，當初也就是義大利人不當心中了招成就了他們奇襲塔蘭托的威名，在錫蘭海戰中就已註定是零戰的盤中菜，現在再來而且數量還這麼少就更不在話下。5分鐘後，這群英國老式機紛紛被零戰擊落，只有一架劍魚在射程外投下了魚雷，但誰也沒擊中，飛行員帶著滿腦門的不甘心墜入了印度洋。
9:16分，江草隆繁率領第二攻擊波抵達戰場，海面上一片混亂不堪，英美驅逐艦們正忙著從海里撈人，而整個快速艦隊由於在第一輪打擊中損失慘重，完整的輪形防空陣也沒來得及布置完成，出現了很大的防空缺口，急得坎寧安和彼得斯直跳腳。不過江草隆繁並未急於撲下去進攻，而是先率龐大的機群圍繞著整個快速縱隊繞行了半圈，殘存的F4F戰鬥機們被日本機群的舉動弄糊塗了，誤以為他們要去空襲西邊正拚命向岸邊逃去的運輸船隊，立即奮不顧身地撲上來堵截。
江草隆繁報以輕蔑地一笑，先引誘這批F4F脫離艦隊防空火力網，然後指揮承擔掩護任務的零戰們撲了過去，30餘架零戰一擁而上，在艦隊防空火力網之外乾脆利落地將僅剩的十餘架防空戰鬥機全部消滅了乾淨。在底下觀戰的坎寧安和彼得斯臉色變了又變，現在他們終於知道了對手的可怕——他們就像暗中窺視己方的惡狼，就等著本方露出破綻才撲上來！這批飛機的進攻目標根本不是運輸梯隊，依然是自己！
猛烈的高射炮火又開始漫天飛舞，但由於對手的F4F已悉數被擊落，掩護的零戰機群可以騰出手來了，他們不慌不忙地撲下去用機槍火力壓制各艦高射炮，然後艦爆和艦攻分成左右兩翼同步展開進攻。江草隆繁自己則將目標牢牢鎖定了體型最大、火力最猛而且還冒著黑煙的馬薩諸塞號。但在馬薩諸塞號外沿還有一艘塔斯卡盧薩號重巡洋艦（新奧爾良級）在護衛，直接撲下去攻擊馬薩諸塞號容易遭受交叉火力攻擊，於是他決定先進攻這條重巡洋艦。
他看到該艦右舷中部冒起黑煙，也看到了該艦向右傾斜，便斷定該艦在右舷有重大缺口，於是親自率領3架艦爆撲下去，3機早已配合多次，技術十分嫻熟，連續跟隨進入航線並近乎在同一高度投彈後拉起，3顆炸彈接連命中右舷中部，爆炸中心點彼此間隔居然不超過4米，當即在右舷連開3個大洞，3個大洞串起形成了一個長7米，高2米余大洞，根本沒法堵漏，只能眼睜睜地看著海水瘋狂湧進來，不到3分鐘的功夫，這條萬噸級條約型重巡洋艦便因進水過多而傾覆了。
厭戰號司令塔內，彼得斯顧不得其餘戰況，抓緊時間向坎寧安彙報最新情報：「長官，慢速縱隊發來電報，他們離我們的距離大約1100海里，所有戰鬥機均已安排妥當，但哪怕掛載了副油箱之後，這些戰鬥機也飛不到這麼遠。他們提出一個建議，是否先飛抵肯亞進行燃油補給，然後再飛過來掩護艦隊？」
「難為他們有心，算了……」坎寧安苦笑一聲，指了指外面仍然在瘋狂進攻的日本艦載機，「等他們趕到時估計只能為我們收屍了，還是留著掩護慢速縱隊吧，把指揮權移交給美國海軍休伊特少將，請他全權指揮，當前增援任務暫停，後續作戰命令請直接與南非或倫敦方面聯繫，務必把慢速艦隊保存下來。」
「是。」
「肯亞方面的掩護機群派出來了么？」
「設在蒙巴薩的海岸警備司令部半小時前報告準備好了飛機，但數量不多，只有6架B-25、9架英俊戰士和8架金槍魚可用，估計已從摩加迪沙起飛了。」
坎寧安怒了：「他們能頂什麼用？沒有戰鬥機掩護的攻擊機和轟炸機全是日本人的活靶子。颶風呢？噴火呢？」
「可距離實在太遠了，無論是噴火還是颶風都有腿短的毛病，掛上副油箱、從距離最近的摩加迪沙起飛也只能在艦隊上空停留10-15分鐘，如果去空襲日本艦隊則根本到不了就得從半空中掉下來——這已是不考慮回程、直接讓飛機在海面迫降的情況了，倘若考慮回程，則根本不用派。唯一能飛很遠且又不必考慮回程問題的還有水上飛機——可他們用來反潛還湊合，反艦根本不行。本來還有一點戰斧式，前兩天從被沙漠空軍調去支援埃及方向了……」
「唉……」坎寧安恨恨地一拳頭砸在牆壁上，無奈地長嘆一聲，「行動取消，讓他們把飛行員和飛機保留下來，不要再給日本人送戰果了。」