在攻擊敵艦的空襲部隊出發後，弗萊徹指揮特混艦隊排著密集隊形，順著飛機飛去的方向駛去。這麼做主要是為了縮短艦載機返回航母的距離，保證飛機回歸時的安全。
那個時候，他們還不知道上午的戰況會變化成什麼樣子。「列剋星敦」的艦長謝爾曼預計，有可能美日的攻擊部隊這時都在空中，並且飛向各自要攻擊的目標。
謝爾曼很坦率地說：「我認為，現在要想擋住對方的空中攻擊部隊是不可能的。現在的形勢，就像兩個拳擊手同時揮拳相向，雙方都會被打中。」
按照謝爾曼的命令，飛行甲板和艙面上的每個人都戴上了鋼盔，每個船員包括艦載機飛行員都準備了救生衣。
果然，在美機攻襲結束後數分鐘，70架日軍轟炸機也對「列剋星敦」和「約克城」展開了攻擊。
早在上午10點左右，「列剋星敦」的雷達就已經發現了來襲的日機。當時日機相距還有70海里，但航母上空僅有8架「野貓」戰鬥機，而且油量嚴重不足，根本不足以前去迎擊日機。
對方的拳頭終於打過來了，航母面臨著突如其來的直接危險。「列剋星敦」和「約克城」不約而同地一邊轉舵，一邊放出甲板上備用的16架「野貓」為自己護航。他們都知道，對航空母艦或任何其他艦隻來說，唯一真正的防空武器是飛機。
「列剋星敦」的航速已被加到最高一節，炮手們則全部站到戰位上，端著預備彈夾，急切地張望著日機可能出現的方向。
上午11點，航母上空的警戒機發現日機接近，立即通過無線電告知母艦：「強盜們逼近了！」
航母呼叫和引導所有護航機上前攔截，但日機飛得很快，護航機數量又太少，空中防禦線很快被日機撕開了口子。
「列剋星敦」和「約克城」被攻擊機群追上了。在瞭望哨的觀察範圍內，日機變得越來越多，呈單橫隊接近，而且速度非常之快。
「列剋星敦」上的100多門火炮展開攔阻，爆炸的巨大聲響和引起的艦體顛簸，使得艦橋上的軍官們連氣都透不過來。
謝爾曼指揮「列剋星敦」不斷地進行規避，無奈「列剋星敦」噸位大，吃水深，與異常靈活的日軍戰機相比，就如同沒動一樣，同時密集的彈幕和不斷被擊落的日機，也絲毫不影響日軍飛行員的決心，他們就像騎在彈雨之上，看上去毫無畏懼之感。
由於不停地使用規避動作，美軍兩艘航母間的距離拉大，警戒艦隻隨之一分為二，防禦火力不可避免地受到削弱，另外，警戒艦隻對航母的掩護序列也被打亂。比如，本應在「列剋星敦」左舷進行掩護的驅逐艦、巡洋艦，現在到了前面、後面甚至右舷位置，這樣當然只能更有利於日機襲擊。
最讓人頭疼的，莫過於以超低空方式飛行的魚雷機。高木編隊的魚雷機富有作戰經驗，在爪哇海戰中便讓盟國海軍望而生畏，飛行員們採用「鐵鑽」戰術，在800米距離範圍內像射箭一樣不斷向航母射來魚雷。
謝爾曼左躲右閃，第一批魚雷從艦艉飛過去了，他馬上轉舵迎著第二批魚雷機航行，但是這批魚雷是從航母的兩舷多方向飛來的，你躲哪邊都不管用。
謝爾曼清楚地看到，兩發魚雷拖著航跡從左舷襲來，可是他已沒有任何辦法躲避了。
11點10分，一發魚雷命中「列剋星敦」左舷前部，劇烈的爆炸使那裡即刻噴出了一股夾帶著海水的巨大火舌，船員們感到腳下的軍艦已猛然抖動起來。
魚雷成了死神的化身，追命一樣逼迫著「列剋星敦」。在避閃魚雷的過程中，「列剋星敦」又被三發重磅炸彈直接命中，其中一發正好落在左舷前炮位中間，隨著一聲可怕的巨響，那裡的火炮全炸啞了，炮位上的人大部分被當場炸死。
11點30分，日機對「列剋星敦」的攻擊達到高潮。日機從四面八方猛衝過來，它們從「列剋星敦」的飛行甲板上掠過，變成一個小點，然後迅速消失。
攻擊停止時，「列剋星敦」的甲板已被打壞，艙內也燃起了大火，艦體受了重傷。
在這場海空大拼殺中，「約克城」自然也不能倖免於日機的攻擊，不過「約克城」的機動性能比「列剋星敦」要好，艦長操縱著兩面舵，鯨魚一樣地左右躲閃，讓飛躥過來的魚雷都撲了空。
魚雷全躲過去了，沒提防空中墜下一發重磅炸彈，穿透兩層飛行甲板，在下面的儲藏室爆炸了。不過還好，該艦的航行和作戰能力未受到太大影響。
對於高空飛行的戰機來說，海上目標都跟豆粒相仿，即便航母也不過是顆稍大點的豌豆罷了，所以雙方飛行員所觀察到的戰果，都會出現與實際不符的現象，日機的報告是：「擊沉美軍一艘大型航母和一艘中型航母。」
日軍飛行員飛走時個個興高采烈，覺得自己為「祥鳳」報了仇，而「擊沉兩艘美國航母」，這樣重大的戰績已足以令高木吐出一口惡氣。
當硝煙消散，弗萊徹也認為自己是無可置疑的勝利者。他下令「列剋星敦」和「約克城」一邊修復，一邊加快前行速度，準備再次襲擊敵軍。
「列剋星敦」的修復工作進展很快。船上的火已被撲滅，漏洞被堵住，甚至艦體發生的輕微傾斜也被逐漸糾正了過來。12點40分，當空襲部隊的首批飛機返回時，飛行員們從空中一點都看不出自己的母艦受到過攻擊。降落後，當許多人聽說「列剋星敦」曾遭到過那麼猛烈的攻擊並多次中彈後，一個個都很吃驚。
「列剋星敦」是美國海軍第一種大型航母，也是同時期世界上最大的航母。該艦與「薩拉托加」情況類似，都是由戰列艦改裝成的航母，因此其甲板和防禦鋼板的堅韌程度，幾乎與戰列艦不相上下。設計師曾經自豪地斷言，「列剋星敦」即使挨上十發魚雷也不會沉沒。
一名軍官說，看來設計師說對了，「老姑娘」（船員們對「列剋星敦」的昵稱）的狀況絲毫不嚴重。
「列剋星敦」安然無恙，不僅正在平穩行駛，而且能恢複戰鬥力，這一消息令大家倍感振奮。
可隨後情況就不一樣了。