德國潛艇在遠處觀察到美國艦隊的艦載機起飛後，多蒙德上尉立即在海圖上開始根據美國艦載機的作戰半徑估算美國艦載機在攻擊結束後返回母艦所需要的時間。
在推算結束後多蒙德上尉發出命令：半個小時後開始接近美國航母編隊。
隨多蒙德指揮的潛艇的日本海軍觀察員鈴木海軍中尉疑惑的問：「你們怎麼接近美國艦隊？」
多蒙德此時正趴在潛望鏡的手柄上，觀測著海面的情況，他頭也不回說道：「我現在正在尋找可以掩護我們的船！」
「可以掩護潛艇的船？這裡都是美國人的艦艇，他們怎麼會掩護你們？」鈴木海軍中尉驚訝的叫了出來。
「請閣下保持一個潛艇軍官在攻擊前的安靜好嗎？你剛才的叫聲足夠把美**艦上的聲納兵的耳膜給震破的。」多蒙德上尉從潛望鏡裡回過頭來，笑嘻嘻的調侃了鈴木海軍中尉一句。
隨即他命令將潛望鏡給收起來，然後下命令道：「潛艇雙車三分之一動力，航向西南150度，潛深35米。全艇保持肅靜。我們要從一艘美國驅逐艦的尾部鑽到這艘美國驅逐艦的艦底下面。」
鈴木海軍中尉在聽到多蒙德上尉發出的指令後真正的吃了一驚，他沒有想到德國潛艇部隊竟然有這麼大的膽子，敢冒著被水面艦艇那高速旋轉的螺旋槳切開潛艇耐壓壁的危險鑽到美國驅逐艦的艦底下面。
不過在最初的驚訝過後，他看見指揮艙裡的負責操縱潛艇的水兵手持操縱盤，在他們的臉上根本就沒有一絲驚惶的神色，嘴角上微含著一絲微笑，好像不是去戰場戰鬥，反倒是象去郊遊一般。其他的德國水兵也坐在自己的椅子上，一絲不苟的操作著設備。而多蒙德上尉則已經和聲納操作員坐在了一起，在水下不能觀察水面動靜的時候，聲納兵就是潛艇最好的耳朵。
隨著潛艇從後方接近正在慢速巡邏的美國驅逐艦，美國驅逐艦的推進系統所帶起的水下衝擊波對潛艇航行的干擾也越來越明顯。整個潛艇的顫抖越來越大，潛艇內的官兵都不得不抓住身邊的隨便一件什麼可以把自己固定住的東西來抵抗搖晃。兩個負責操縱潛艇的水兵竭力抓住手中的操作盤，努力控制潛艇的航向不被雜亂的水流給干擾。當然這也有一個好處就是在驅逐艦本身的螺旋槳干擾的情況下，美國驅逐艦上的聲納是不可能對緊貼它的潛艇的噪音作出什麼反應的。
接受美國驅逐艦螺旋槳考驗的不只是潛艇上的官兵，潛艇上的設備也在接受著考驗。巨大的水下衝擊波衝擊在潛艇的外壁上，不僅對潛艇的控制是一個難題，而且對潛艇上安裝的機器來說也是一個難題。現在由水兵組織的損管搶修隊已經做好了隨時到出現問題的艙室進行搶修。
突然巨大的潛艇猛烈的搖晃起來，彷彿失去了控制似的上下左右的晃動著，艙壁發出嚇人的『咯吱』聲，有幾個人沒有能抓好固定自己的東西，摔倒在潛艇內部的地面上。
多蒙德上尉知道潛艇已經接近了美國驅逐艦的螺旋槳，現在他要做的就是在兩個螺旋槳之間穿過去，抵達美國驅逐艦的艦底就安全了。
他抬頭向日本海軍觀察員鈴木海軍中尉看去，只見鈴木用手緊緊抓住海圖桌的一角，臉上的臉色慘白，在下巴下可以看見有水珠滴下。多蒙德上尉知道那是鈴木被巨大的振蕩驚嚇而出的冷汗。鈴木也覺察到有人在看著他，他抬頭看見是潛艇指揮官多蒙德上尉向他致以了一個充滿自信的笑容，他也以微笑回應，但是在多蒙德上尉看來，鈴木此時的笑容看上去比哭都還要難看。
這時巨大的潛艇在爆炸的聲浪中劇烈的搖晃著，燈光也不時的閃滅著，迸發出火花，隨後出現了電源短路。紅色的應急燈瞬時打開。在潛艇裡內部不時傳出物體相撞發出的聲音。所有的潛艇官兵都緊緊抓著靠近自己的物體，努力的固定住自己的身體不隨著潛艇的搖晃，以防身體會撞到潛艇的機件上去。
就在此時從潛艇的通訊器裡傳來了聲音：「這裡是電池艙，發生了電池短路和輕微燃燒，我們失去了一組預備電池，正在滅火中。無人員傷亡。」
壞消息是一個接一個的，還沒有等多蒙德上尉作出對放置蓄電池的艙室作出反應的時候，從輪機艙又來了一條壞消息：「這裡是輪機艙，柴油機輸油管破裂。有柴油洩漏。我們人手不夠，請求增援。」
多蒙德上尉立即接通了艇上的廣播發出了命令：「損管隊，立即抽調人手增援輪機艙。」
多蒙德上尉知道雖然在水下是無法使用柴油機的，潛艇水下航行是使用電動機。因為柴油機工作的時候會消耗大量氧氣，而潛艇潛航的時候艇內氧氣含量少，一會就會被柴油機給吸光，柴油機只是在水面和通氣管航行狀態下才能使用，使用在海面上的空氣幫助燃燒，在推動潛艇的時候也為水下航行需要的電池充電。
現在雖然使用不上柴油機，但是在電動機和閉式循環機無法工作的時候就只能讓柴油機發動為電池充電。所以多蒙德上尉立即派出損管隊協助輪機艙的水兵搶修柴油機輸油管道。
然後他打開通話器，詢問電池艙的情況，回答的報告還是讓他放心的：「火已撲滅，已經將出問題的蓄電池組和其它電池隔離。正在對出問題的電池組進行搶修。」
此時在艇內已經可以清晰聽見螺旋槳轉動的聲音了。潛艇內的官兵知道潛艇現在馬上要通過美國驅逐艦的兩部螺旋槳之間的空間，潛到美國驅逐艦的艦底下了。這個時候潛艇的震動更加大了。多蒙德上尉根據聲納兵的報告在不斷修正著潛艇的航向數據，避免撞上美**艦。而控制潛艇航向的水兵也在竭力控制手中的操作盤。
在潛艇內的人都覺得現在的每一秒鐘都像是過一萬年一般那麼難熬，很多人都在心裡默默向上帝祈禱，保佑他們能度過眼前這個難關。突然整個潛艇安靜了下來，潛艇不再晃動。
這時指揮艙裡的很多德國水兵都在胸口畫了一個十字。繃緊的神經終於放鬆了。多蒙德上尉鬆開了一直抓住的聲納控制台，和聲納兵相視一笑，然後他命令聲納兵繼續注意監聽水下的情況，自己走到海圖桌前，打開了艇內廣播詢問各艙室的情況：「各艙室報告損失；聲納繼續注意監聽；潛艇保持目前航速和潛深不變。」
「魚雷艙，安全。無人員傷亡。」
「電池艙，剛才發生了電池短路和輕微燃燒，現在我們已經撲滅火勢，將受損電池和其它電池隔離，並將受損電池的連接電纜更換，電池本身沒有損壞。無人員傷亡」
「輪機艙，剛才柴油機油管破裂，有柴油洩漏，現已將破裂輸油管閥門關上，正在進行搶修，二十分鐘內即可修復。」
鈴木走到多蒙德上尉跟前，向他行了一個軍禮說：「上尉，恭喜你，你已經成功鑽到敵人艦艇的下面了，下一步你打算怎麼辦？」
「跟隨這條美國驅逐艦繼續活動，直到我們設定的時間到來。」多蒙德上尉回了一個軍禮，淡淡的說道：「下一步你可要做好準備，我們已經突破了美國艦隊的防禦圈。只要偵察到美國航母的行蹤，隨時可以發起進攻。」
此時日軍機動編隊僅存的『飛龍』號航母，是第二航空戰隊司令山口多聞少將的旗艦，面對這樣極其嚴峻的局面，山口竭力組織反擊，10點40分，由18架俯衝轟炸機和6架戰鬥機組成的攻擊機群，在『飛龍』號飛行分隊長小林道雄海軍大尉帶領下起飛。本來只依靠他們自己的搜索是找不到目標的，但是在尋找目標的途中，他們發現美艦載機正在返航。
小林示意他的飛行員悄悄地跟蹤敵機。可是，有兩架戰鬥機不明白小林的示意，一頭撲向美機，從而暴露了目標，『約克城』號航母發現來襲的日機，立即起飛戰鬥機迎戰，並讓返航的轟炸機暫緩著艦。附近的『企業』號和『大黃蜂』號也聞訊派出戰鬥機前來助戰。
美軍共出動28架戰鬥機進行攔截，由於日軍戰鬥機數量太少，難以有效保護轟炸機，在空戰中被擊落了10架轟炸機和3架戰鬥機，餘下的日機飛臨目標上空，其中第一架立即被美艦高射炮火擊落，第二架投彈命中了『約克城』號飛行甲板的升降機附近；第三架投彈後被擊落，炸彈在艦尾爆炸，引起火災。還有三架轟炸機也投下炸彈，其中一枚命中了飛行甲板右舷中部，並引起火災，這架飛機也在投彈後被擊落。
在這次攻擊中，日機一共投中了三枚炸彈。『約克城』號由於鍋爐氣壓下降，喪失了航行能力，但憑藉著得力的損管，飛行甲板被炸開的大洞，僅用三十分鐘就被修好。13時20分，『約克城』號動力恢復，並達到了二十節航速，艦上的火災也被很快撲滅。但是飛機還不能在飛行甲板上降落，它們只好飛到『企業』號上降落。
空戰的聲音驚動了還在美國驅逐艦下活動的德國潛艇，多蒙德上尉一看時間，比他預料的時間提前了大概40多分鐘，儘管現在海面上十分危險，但是德國潛艇此時必須離開這條掩護他們的美國驅逐艦了，不然等海面上的戰鬥結束，德國潛艇就不好混水摸魚了。
多蒙德上尉指揮潛艇離開了美國驅逐艦的腹部，按照船位推算法向美國航母可能所處的位置前進。他要離開美國驅逐艦一定的距離才能把潛望鏡浮出水面進行觀測。
再回到日本人這邊，在剛發現美軍艦隊後，南雲就命令『蒼龍』號派出新式高速偵察機與美軍艦隊保持接觸，查明敵兵力。
這架飛機起飛後一直沒有發回報告，現在返回時發現『蒼龍』號中彈起火，無法降落，因此在『飛龍』號甲板上降落。飛行員向山口報告說：「發報機發生了故障，無法及時報告，我只好返航回來報告，敵部隊中有『企業號』、『大黃蜂號』和『約克城號』三艘航母!」
雖然從美軍進攻所使用的飛機數量已經說明，美軍艦隊絕不會是如前所報的只有一艘航母，但這個消息還是令日本人感到十分震驚。
山口決定使用現有的全部飛機發動第二次攻擊，他命令『飛龍』號飛行隊長友永城市海軍大尉帶領僅有的10架魚雷機(包括『赤城』號的1架魚雷機)和6架戰鬥機(包括『加賀』號的2架戰鬥機)。友永的飛機左機翼油箱在空襲中途島時受損，還沒來得及修理。但他毫不在意，堅持起飛。
14時26分，日機發現『約克城』號航母，兩分鐘後『約克城』號雷達也發現來襲日機，立即起飛了12架戰鬥機迎戰，友永命令戰鬥機上前迎戰，以掩護魚雷機攻擊，自己率魚雷機迅速下降到100米低空，並分散從不同方向接近，在『約克城』號及其警戒艦隻異常猛烈的高射炮火下，日機有4架魚雷機和3架戰鬥機被擊落，但仍有4架魚雷機突破美艦防空火力投下魚雷，其中兩條魚雷命中，將剛剛修好的『約克城』號又擊成重傷，該艦喪失全部動力、照明、通訊，並向左劇烈傾斜。
弗萊徹被迫轉移到『阿斯托裡亞』號巡洋艦上，他考慮到只有在航母上才能根據飛行員的報告及時掌握戰況，也只有在航母上才能有效實施戰役指揮，便將指揮權移交給斯普魯恩斯。
而在『約克城』號航母附近的『企業』號航母左舷8千米的水面上，出現了一個如同人頭大小的潛望鏡。這就是多蒙德上尉指揮的潛艇。
本來按照預案，多蒙德上尉指揮的潛艇擔任突擊的任務，另外兩艘潛艇則負責吸引美國護航驅逐艦的注意力，以掩護多蒙德上尉指揮的潛艇實施突擊，不過現在由於日本飛機的干擾，美**艦的注意力集中到了天空，對水面和水下的搜索就不是很嚴密了，於是就讓多蒙德上尉抓住了機會，單艇突入了美國艦隊的內層防禦圈。
14時45分，1架偵察機發現了『飛龍』號航母，斯普魯恩斯接到報告後，認為發現的日軍航母就是日軍的第四艘航母，決心集中最大兵力予以攻擊，務求將其消滅！他立即下令從『企業』號起飛25架轟炸機，從『大黃蜂』號起飛16架轟炸機，其中10架原是『約克城』號降落在這兩艘航母上的，它們先後向目標海域飛去。
𨪜𨪜14時50分，『約克城』號橫傾近25度，已無法恢復平衡，艦長巴克斯特上校只好下令棄艦。弗萊徹派出幾艘驅逐艦前來接走艦員，並命令『休斯』號驅逐艦留在『約克城』號附近，以便在最後時刻將其擊沉。
𨪜𨪜當『飛龍』號的第二攻擊波最後一架飛機於16時30分在航母上降落時，『飛龍』號只剩下了6架戰鬥機、5架俯衝轟炸機和5架魚雷機。山口很清楚，要靠這點兵力在白天組織進攻是難以奏效的，決定等到夜裡再發起夜襲。
𨪜𨪜16時45分，戰鬥出現了短暫的平靜，『飛龍』號利用這個空隙時間開飯了，人們狼吞虎嚥地吃著香甜可口的年糕團。即便在這短短的間歇時間裡，6架戰鬥機還要在航母上空保持戰鬥巡邏，夜襲的準備工作也在緊張進行。為了找到美軍航母的具體位置，山口決定派一架高速偵察機進行搜索。
𨪜𨪜17時3分，偵察機剛要起飛，瞭望哨就大聲喊道：「敵俯衝轟炸機!」
由於美機是從西南背朝太陽方向飛來的，加上『飛龍』號沒有雷達，日軍未能及時發現，面對呼嘯而下的美機，『飛龍』號高射炮紛紛開火，艦長加來止男大佐急令：「右滿舵!」
『飛龍』號動作笨拙地向右猛轉，避開了投下來的頭三枚炸彈。但是，更多的美機俯衝下來，接連有四枚炸彈命中艦橋附近，艦橋上的玻璃窗全被猛烈的爆炸震得粉碎，前部升降機附近的艙面甲板被炸得面目猙獰地朝上翻捲，完全擋住了指揮區的視線。大火在飛行甲板上裝好炸彈的飛機間蔓延、爆炸。巨大的黑色煙柱騰空而起，『飛龍』號的航速開始減低下來。
17時20分，『大黃蜂』號的艦載機也趕到了，見『飛龍』號已經燃起沖天大火，便轉而攻擊其他日本軍艦，『榛名』號戰列艦、『利根』號重巡洋艦、『築摩』號重巡洋艦先後遭到攻擊，但都未被擊中。
不久從中途島起飛的39架b—17轟炸機也飛來助戰，『飛龍』號再度中彈，傷勢更重。21時23分，『飛龍』號完全喪失航行能力，並因為大量進水，傾斜增加到十五度。第十驅逐艦分隊司令阿部俊雄海軍大佐的旗艦『風雲號』靠在航母旁邊，協助滅火，並為艱苦奮戰的艦員提供食物和飲水，『夕雲號』驅逐艦則在旁警戒。
𨪜𨪜最後，眼看回天無力，山口通過『風雲』號驅逐艦向南雲報告，他已下令棄艦。
凌晨2時30分，山口對集合在甲板上的大約八百名艦員最後訓話：「我身為航母戰隊司令官，對『飛龍』號和『蒼龍』號的損失負全部責任。我將與本艦共存亡，我命令你們全體離艦，繼續為天皇陛下效忠。」
山口的參謀請求跟他一起留在艦上，但被山口堅決拒絕了。他們只好忍痛以水代酒與山口黯然飲別，山口隨手把他的黑色戰鬥帽送給了首席參謀伊籐海軍中佐，作為紀念。第十驅逐艦分隊司令阿部海軍大佐親自來到『飛龍』號上，再三請求山口和加來艦長離艦，也沒有達到目的。
遵照山口的最後指示，阿部海軍大佐下令『風雲』號和『夕雲』號驅逐艦擊沉『飛龍』號。5時10分，『風雲』號和『夕雲』號向『飛龍』號發射了魚雷，在一陣震耳欲聾的爆炸聲後，『飛龍』號緩緩下沉。
就在美國艦載機對日本聯合艦隊『飛龍』號航母的攻擊結束時，艦載機回到美國航母上空，盤旋著等待降落。
突然一架美國魚雷攻擊機發現在『企業』號航母附近的海面上有一個異樣的東西在水面上浮動，飛行員好奇的按低機頭查看，等他降低高度接近海面的時候，他看清楚那是什麼東西了。
他立即在無線電裡叫道：「發現不明潛艇。發現不明潛艇……」還沒有等他說完，就看到四條雪白的航跡出現在海面上。