十時五十分，阿部迅速果斷地命令山口「攻擊敵航空母艦」；山口隨即打信號回答：「我們的全部飛機正起飛前去消滅敵航空母艦。」【註：日本的敘述，第二十一頁。】
眼下的局面正是自命不凡的山口大顯身手的好時機。反敗為勝，立刻派出飛機去痛擊竟敢染指第一航空艦隊的美特混艦隊，孤軍奮戰，力挽中途島戰役的敗局，在返航日本時讓南雲灰溜溜地跟在後面——這一戲劇性的情景實在是正中山口的下懷。【註：橋本的陳述。】
「赤城號」、「加賀號」和「蒼龍號」所遭的不幸使第二航空母艦戰隊的參謀們驚恐不已，而山口卻非常鎮定。他說：「現在我們只剩『飛龍號』了。我們將犧牲自己、消滅這該死的敵人。」堅守在甲板下各戰位上的水兵們沒有看見海面上的戰鬥，艦內通話系統把其它三艘航空母艦均遭重創、特別是「蒼龍號」正在燃燒的情況，向他們作了說明，在廣播喇叭中大聲說：「現在要靠『飛龍號』繼續奮戰，為大日本增光。」【註：一九四二年六月二十八日太平洋艦隊司令給海軍作戰部長的信。內容：報告六月十九日審訊從中途島海面撈起的日戰俘的情況。以下稱審訊日本戰俘。】
山口將軍和艦長加來止男海軍大佐在艦橋上和參戰飛行員們一一握手。加來艦長時而講上一兩句話。設備管理參謀久馬武男海軍少佐雖聽不清艦長說的是什麼，但話中的真摯感情他是聽出來的：「我不會只讓你們去犧牲。」小林道雄海軍大尉激動得連牙齒都在打顫。久馬清楚，這並不是因為小林害怕，而是反映了他完成任務的「決心」。久馬說：「如此感人的場面我還從來沒有見到過。」【註：久馬武男海軍少佐對調查表的答覆。以下稱久馬的答覆。】
十時五十八分，由小林統一指揮的十八架俯衝轟炸機和六架戰鬥機已全部升空。俯衝襲炸機平均分成兩個組，分別由小林和山下途二海軍大尉率領，六架戰鬥機中一馬當先的是重松康弘海軍大尉。在這支部隊中，轟炸機所佔的比例太大，這種頭重腳輕的陣式是山口匆忙中拼湊起來的。由於友永的第一波飛機還要準備再度襲擊中途島，所以山口一時就派不出更多的飛機了。「飛龍號」為騰出跑道供攻擊中途島返航的飛機降落，只好把第二波攻擊飛機盡量推到飛行甲板靠艦首的部位，或者把它們送進甲板下的機庫裡去。艦上給飛機加油和檢修的工作還沒有完，美艦載機來襲。因此當阿部下令進攻時，山口派不出魚雷機去與俯衝轟炸機組成機種配備恰當的攻擊部隊。他沒有耽擱時間，把能派出的飛機都立即派出。【註：日本的敘述，第八頁；橋本的陳述；《驚人的勝利》，第九十四頁。】
【Ｊ註：這裡的敘述也有疑問。日本航空母艦在飛機降落時一定會把甲板清空，而且整備作業也會在機庫。如果降落飛機出事，而最後的安全網又失靈，整架飛機撞向艦首裝滿了油彈的飛機會怎麼樣？沒有任何腦筋正常的艦長會冒這樣的風險。根據「飛龍號」飛行記錄，它在十時十三分放飛一批零式機。所以當其他航空母艦在十時二十分至二十五分間被轟炸時，它的飛行甲板上應該也是空的。而若從十時三十分起算，至十時五十五分的二十五分鐘的時間內它也只能擺置好二十四架飛機讓它們起飛，可見「命運的五分鐘」之說完全不可靠。而且這十八架俯衝轟炸機（九九式艦轟）原本就是第二波攻擊隊的，「飛龍號」在對中途島的第一波攻擊中派出的是十八架水平／轟炸機（九七式艦攻），回收後還來不及完成整備。】
十一時整，阿部電令「築摩號」上的三號和四號偵察機：「報告敵航空母艦位置，為攻擊部隊帶路。」十分鐘後，「築摩號」上的五號偵察機報告說：「敵位於方位七十度，距我艦隊九十海里。」山口等到十一時半，見還沒有新情況報來，就不耐煩地打信號給阿部：「請派出水上偵察機，採取有效措施，掌握那艘敵航空母艦行蹤。」【註：日本的敘述，第二十一頁。】
這次聯絡非常有意思，其中原因有二。首先，山口所用的「那艘航空母艦」的提法跟兩位將軍先前通話中所用的「那些航空母艦」的提法相矛盾。機動部隊中當時出現的極度混亂狀態，由此也就可見一斑了。其次，這種措辭是發號施令者的口吻。不論山口的職務是否高於對方，他這是越俎代庖。他的臉像偵探一樣和藹可親，可在他那香腸般的身體裡卻潛伏著一座迫不及待、野心勃勃的火山。實際上，那天後一段時間，機動部隊並沒有一個統一的指揮。阿部只當了四十分鐘有名無實的指揮官。十一的三十分，南雲就在「長良號」上繼續行使職權了。【註：同上，第二十二頁。】但由於他忙著擬定作戰計劃，山口就成了實際上的空戰指揮官。
南雲及其幕僚絲毫沒有打算認輸。他們決定：「全力保護『飛龍號』，準備作最後一戰。」敵人相距不遠，「飛龍號」所剩的飛機也許還能扭轉戰局，誘使美國人打一場夜戰。【註：《聯合艦隊》，第八十六—八十八頁。】
「飛龍號」的攻擊部隊於十一時四十分發現目標，於是發回一份密碼電報。如果這份電報馬上就收到，馬上就譯出，南雲就會清楚地瞭解到自己究竟在同什麼樣的對手作戰。電報說：「敵空中力量之核心為三艘航空母艦。為之護航的是二十二艘驅逐艦——」偵察員雖未區別巡洋艦和驅逐艦，但所報的艦隻總數是準確的。這一至關重要的情報，南雲過了五十分鐘才得到。【註：日本的敘述，第二十二頁。】
小林的機群發現美國艦隊時，「約克城號」的雷達也發現敵機群在四十五海里外正從方位二百五十度向第十七特混艦隊飛來。「約克城號」隨即發信號，要各支援艦艇組成Ｈ形編隊以對付敵人空襲。「阿斯托利亞號」和「波特蘭號」加速到三十節，分別駛至旗艦艦首兩側，驅逐艦組成外層防禦。【註：「約克城號」報告；一九四二年六月四日「阿斯托利亞號」航海日誌；一九四二年六月十六日「漢曼號」艦長致太平洋艦隊司令的信，內容：一九四二年六月四—六日作戰報告。以下稱「漢曼號」報告。該艦沉沒後全部材料也隨之丟失，於是該艦艦長根據回憶寫了這個報告。】
負責航空燃料的機械師奧斯卡·Ｗ·邁爾斯迅速著手清除輸油管路中的高辛烷值汽油，並注入二氧化碳。這是他自己發明的防火技術。在發現小林機群之前，輸油管路不存在危險，被吸回油罐的汽油上面覆蓋著一層二氧化碳氣，能防止極其易燃的汽油氣外逸。一個裝有「大約八百加侖純淨航空汽油的輔助油罐」已被扔進海裡。【註：「約克城號」報告；《中途島會戰》，第一百八十二頁。】
戰鬥機代理指揮員奧斯卡·佩德森海軍少校把他的十二架野貓式派上天，同時向第十六特混艦隊的戰鬥機指揮官請求增援。斯普魯恩斯從自己的十六架戰鬥巡邏機中派出六架支援他。【註：《中途島會戰》，第一百八十三頁。】日機編隊大約還在十五海里外，美機就迎著撲了上去。隨之而發生的是性能優越的零式機和數量上佔優勢的野貓式之間的一場空戰，其場面壯觀激烈，令人歎為觀止。空中格鬥打得離「約克城號」越來越近。等雙方飛機廝殺到航空母艦上方時，大約已有十架敵機被擊落。【註：「約克城號」報告。】
尚未被擊落的轟炸機分成若干小組，開始向航空母艦發起攻擊。三架日機纏住亞瑟·Ｊ·布拉斯菲爾德。這位美國飛行員戰前是密蘇里州一位中學教師，在珊瑚海海戰中曾擊落三架敵機（一架戰鬥機，一架轟炸機以及一架四引擎巡邏機）。【註：巴德對布拉斯菲爾德的採訪，一九六六年十月三十日；一九六二年七月十九日俄克拉荷馬州伊尼德《晨報》。】六月四日上午他從航空母艦起飛時，率領著六架飛機的分隊，但經過與重松的零式機一場混戰，來到「約克城號」附近時，他發現就剩下自己隻身一人了。
他瞄準三架日機中的長機，在三百碼距離上扣動了扳機。敵機中彈六發，打著螺旋起火墜落。接著他又閃向左邊，在一百五十碼距離上向第二架轟炸機嗒嗒嗒地痛打了一陣。敵機幾乎在他眼前爆炸，氣浪震撼了他那小小的野貓式。第三架日機匆忙奪路向雲層逃竄，但還沒等它逃脫就被布拉斯菲爾德擊落了。【註：一九四二年六月四日Ａ·Ｉ·布拉斯菲爾德的ＶＦ—２作戰報告，該報告被送交ＶＦ—３中隊長。布拉斯菲爾德海軍上校後來把這份報告的複印件給了巴德，以下稱布拉斯菲爾德報告。】
顯然，小林的轟炸機是飛臨「約克城號」上空的飛機之一，因為南雲的戰鬥日誌上記載著「飛龍號」領隊飛機的一份電報：「我們正在攻擊敵航空母艦。九時整。」一分鐘後，領隊又發電說：「航空母艦起火。九時零一分。」可是，這份極其重要的報告竟令人吃驚地耽誤了五十分鐘時間後才送交南雲。【註：日本的敘述，第二十二—二十三頁。】
「約克城號」的炮手們現在擔起了自衛的責任。俯衝轟炸機以單機呈曲線逼近，這使炮手們頗難對付。俯衝開始後他們才開始射擊。右舷一側的機關炮一齊對準第一架尖嘯著俯衝下來的轟炸機開火，它至少被截成三段，掉進航