夏威夷群島位於北太平洋，東距美國西海岸約3800千米，西距日本約6000千米，距菲律賓約7000千米，戰略地位十分重要，素有「太平洋心臟」之稱。夏威夷群島的主島是瓦胡島，珍珠港就位於瓦胡島南部科勞山脈和懷特奈山脈之間的最低處，因盛產有珍珠的牡蠣而得名，是個天然良港，整個海灣形同伸向內陸的雞爪，只有通過330米寬的狹窄水道與太平洋相通。港區水域面積約25平方千米，平均水深12米，港灣內的懷皮奧半島、珍珠城半島和福特島將珍珠港分為四個小港灣，可同時停泊各種艦艇500艘。美國於1909年開始基地建設，陸續建成了設備齊全的大型造船廠、干船塢、碼頭、油庫等設施，1919年和1922年相繼建立了潛艇基地和航空基地。1933年起為了遏止日本的擴張，美國進一步加大建設，使之成為美國在太平洋上主要海軍基地和重要後勤基地。自1940年5月起，美國太平洋艦隊常駐珍珠港，珍珠港更是成為日軍南進的眼中釘肉中刺。
美國太平洋艦隊常駐珍珠港後，開始加強夏威夷地區的防禦。美國陸軍於1941年2月成立夏威夷警備司令部，由華特。肖特陸軍中將任司令，統一指揮夏威夷地區的第二十四、二十五步兵師和海岸炮兵、陸軍航空兵等部隊，共約4.3萬人。
太平洋艦隊司令為金梅爾海軍上將，以珍珠港為母港的艦艇包括3艘航母、9艘戰列艦、20艘巡洋艦、69艘驅逐艦和27艘潛艇在內的百餘艘。
12月12日凌晨，停泊在珍珠港的軍艦有8艘戰列艦、8艘巡洋艦、29艘驅逐艦和5艘潛艇，加上其他艦艇和輔助艦艇共94艘。
當時在海上活動的美軍艦艇約30艘，分為四個編隊：哈爾西中將指揮「企業」號航母、3艘巡洋艦和9艘驅逐艦，11月28日從珍珠港出發，向威克島運送戰鬥機，正在返回珍珠港途中，原本是計畫在12月6日晚回到珍珠港的，由於種種原因在日軍發起攻擊時，還在瓦胡島以西約370千米處，逃過一劫：「列剋星敦」號航母、3艘巡洋艦和3艘驅逐艦，12月5日從珍珠港出發，向中途島運送戰鬥機，此時在瓦胡島以西約1300千米海域：「印第安納波利斯」號重巡洋艦和5艘掃雷艦艇正在約翰斯頓島附近進行演習：「明尼阿波利斯」號重巡洋艦和4艘掃雷艦艇已結束演習，正在返航途中，此時距離瓦胡島僅46千米。此外太平洋艦隊所屬的「薩拉托加」號航母、「科羅拉多」號戰列艦等軍艦則在美國本土整修。
美軍在夏威夷地區的航空力量由三部分組成，總共約350架飛機。其中的陸軍航空兵部隊，也就是通常所說的夏威夷空軍，由費列德。馬丁陸軍少將指揮，下轄第十八轟炸機聯隊和第十四驅逐機聯隊，分別以希凱姆機場和惠勒機場為主要基地，共有32架B—18轟炸機、12架B—17轟炸機、12架A—20轟炸機、99架P—40戰鬥機、39架P—36戰鬥機、14架P—26戰鬥機。
海軍航空兵主要以卡紐黑和福特島機場為基地，共有71架PBY「卡塔林那」水上反潛巡邏機、14架OS2U「魚狗」艦載觀察機。
海軍陸戰隊航空兵以伊瓦機場為基地，共有11架F4F「野貓」戰鬥機、24架SBD「無畏」魚雷機和8架SB2U魚雷機。
1941年4月，夏威夷美國陸海軍經過磋商，達成了空中防禦協定，遠距離空中警戒由海軍承擔，近距離空中防衛由陸軍負責。
肖特中將認為夏威夷的日本人和日裔美國人對飛機的破壞將會使飛機最有可能遭到損失，所以命令將飛機密集排列在跑道與停機坪之間的滑行彎道上，以便於採取安全警戒措施，但一旦遭到空襲，只要一枚炸彈爆炸就會迅速波及到所有飛機！
1942年12月12日凌晨四時，突擊編隊經十二天約6600千米的航程，順利抵達珍珠港以北約420千米的預定展開海域。飛行員被喚醒，各自系好象徵吉祥的千針帶，留下附有頭髮或指甲的遺書，然後吃過早飯，在作戰室里聽取最後的簡況介紹，等待出擊命令。
五時三十分，「利根」號和「築摩」號兩艘巡洋艦分別彈射起飛1架零式水上偵察飛機，對珍珠港進行戰前偵察。
六時，第一攻擊波的飛機開始起飛。此時起飛海域天氣正在轉壞，風浪很大，航母橫擺超過十度，平時這樣的海況起飛是會取消的，但現在起飛僅僅只是推遲了二十分鐘。航母上所有不當值的官兵都擠在飛行甲板上揮舞著帽子、頭巾歡呼著為突擊機群壯行！從6艘航空母艦上共起飛183架，包括40架九七式魚雷機，51架九九式俯衝轟炸機，49架九七式水平轟炸機，43架零式戰鬥機。魚雷機各攜一條800千克魚雷，俯衝轟炸機各攜一枚250千克爆破彈，水平轟炸機各攜一枚800千克延時引信穿甲彈。十五分鐘後，機群在艦隊上空集合完畢，編成預定隊形，以3000米高度向珍珠港飛去。空中總指揮兼水平轟炸機領隊「赤城」號飛行長淵田美津雄中佐，魚雷機領隊是村田重治少佐，俯衝轟炸機領隊是「翔鶴」號的高橋赫一少佐，戰鬥機領隊是板谷茂少佐，所有飛機垂尾上均塗有三道黃色識別帶。飛行途中，淵田為導航而收聽檀香山的廣播時，意外地收到他迫切需要的珍珠港天氣預報，令他驚喜不已。
六時三十分，美軍的3架水上飛機在瓦胡島南部海域進行例行的巡邏飛行時，發現可疑潛艇，飛行員使用密碼向基地報告，以致延誤了時間。
六時三十七分，美軍的「沃德」號護航驅逐艦發現正尾隨「大火星」號拖靶船企圖通過防潛網的袖珍潛艇，值勤軍官威廉。戈普那中尉立即報告艦長威廉。奧特布里奇上尉，奧特布里奇艦長於六時四十分下令開火，六時四十五分「沃德」號三號炮開炮射擊，第一發未中，第二發擊中了袖珍潛艇的指揮台，這一炮也就成為太平洋戰爭中的「第一炮」！
「沃德」號隨後全速駛向潛艇的下潛處投下一串深水炸彈，將其擊沉。——這是日軍廣尾彰少尉和片山義雄中士駕駛的伊—20號袖珍潛艇。「沃德」號擊沉袖珍潛艇後便向分區司令部報告。六時五十三分，「沃德」號第二次發出報告。分區司令部值班軍官卡明斯基中校漫不經心，要求進行核查。直到七時四十分，分區司令克勞德。布洛克少將才接到報告，他感到事態嚴重，下令加派「莫納漢」號驅逐艦前去支援。此時距空襲開始僅有十分鐘，為時已晚。
七時零二分，設在瓦胡島北端卡赫庫角上的流動雷達站發現有大批飛機正向珍珠港飛來，距離約160千米。雷達兵約瑟夫。洛克德和喬治。埃利特立即報告情報中心，但值班軍官克米特。泰勒中尉認為是從加利福尼亞飛來的飛機，不已為然地安慰雷達兵不要緊張，於是兩名雷達兵就眼睜睜地注視日軍飛機越飛越近，直到七時三十九分日機臨空。
七時三十五分，日軍機群飛臨瓦胡島，珍珠港全景盡收眼底，美軍戰列艦獨特的籠式和三足式桅杆清晰可見。
七時四十分，日軍飛機展開成攻擊隊形。為取得最大的戰果，日軍制訂有兩套攻擊方案，一是奇襲方案，在美軍沒有戒備時採用，先由魚雷機攻擊，再由轟炸機攻擊。二是強攻方案，在美軍已有準備時採用，先由轟炸機攻擊，壓制和吸引防空火力，再由魚雷機攻擊。戰鬥機則不論哪種方案都要搶佔有利高度，以奪取制空權。採取何種方案是由空中指揮官臨機決定。規定一發信號彈是奇襲，二發信號彈是強攻。淵田見美軍毫無戒備，決定採取奇襲方案，打出一發信號彈，由於戰鬥機被雲層遮掩，沒有看到信號，淵田就再向戰鬥機打了一發信號彈，這次戰鬥機看到了，立即爬高搶佔有利高度，但卻讓俯衝轟炸機的長機誤為是二發信號彈，採用強攻方案，便加速向機場飛去。
七時四十九分，淵田下令全體攻擊！后座通信員立即拍發攻擊命令：突！突！突！
七時五十三分，淵田見美軍毫無防備，知道攻擊必然成功，便不等戰鬥打響，就急不可耐地命令拍發勝利密碼：托拉！托拉！托拉！意為「虎！虎！虎！」令人驚奇的是，九七式飛機功率並不大的機載電台所發出的電波竟穿越漫漫太平洋，被遠在萬里之外的「大和」號戰列艦接收到。
七時五十五分，俯衝轟炸機首先從4000米高度向希凱姆機場、惠勒機場、福特島機場進行大角度俯衝投彈，一時間機場上彈片橫飛，火光衝天，濃煙四起。魚雷機此時剛飛到造船廠，就見到機場上冒起的濃煙，領隊長機村田少佐不由大吃一驚，他想奇襲方案應由魚雷機首先攻擊，怎麼轟炸機先打響了？為了不被濃煙遮住目標，他立即率領魚雷機隊加速抄近路沿西部山谷於七時五十七分投入攻擊。40架魚雷機分為兩批，一批16架對福特島西側錨泊軍艦實施攻擊，另一批24架對福特島東側的戰列艦進行重點攻擊。
七時五十八分，美軍佈雷艦隊司令威廉。弗龍少將最先看到一架飛機俯衝投彈，起先他還以為是飛行員