7時35分，淵田的飛機第一個到達珍珠港時，港中仍洋溢著週日早晨的平靜。遼闊的港上空，雲層稀疏，空中幾架民航機在懶洋洋的盤旋著。艦隊群在斜射的陽光下顯得寧靜而安祥。機場上的軍用飛機，為防止破壞而機翼對機翼整齊地排放著。
淵田打出了一發信號彈，命令機群按照奇襲隊形開始展開，同時發出「虎、虎、虎」的信號，通知母艦奇襲成功。五千英里外的長門號戰列艦上，一名興高采烈的文書將電報遞給山本，山本無動於衷地繼續和參謀長下著棋。
按奇襲計劃，將按魚雷機、水平轟炸機和俯衝轟炸機的順序進入攻擊，首先將襲擊艦隻。由於雲層遮擋，部分飛機沒有看到信號，於是淵田又打了一發信號彈。俯衝轟炸機見共發出了兩發信號彈，認為是強攻命令，這是針對敵人有所防範時強攻戰術。按制空隊、俯衝轟炸機、水平轟炸機和魚雷機進入。
7時55分，俯衝轟炸機首先攻擊了瓦胡島的三個機場，兩分鐘後，魚雷機開始進入攻擊。這一小小的失誤並沒有影響進攻的效果。第一架魚雷機首先用機炮將排列在艦隊最後內華達號上的艦旗撕碎，而後投下了魚雷。
但是這一次，戰鬥的第一炮卻是由日本的微型潛艇部隊打響的。當第一架日本99艦爆進入俯衝時，由一艘微型潛艇發射的兩顆加料版93長矛魚雷已經在內華達號戰列艦的側舷爆炸開來，雖然那艘微型潛艇很快就被一艘趕來的驅逐艦擊沉，但是這一傢伙卻直接要了內達華號的親命——30分鐘後這艘2.9萬噸排水量、在原時空中逃離了厄運的戰列艦就肚皮翻白向上——沉了。日本一共出動了五艘微型潛艇，它們在空襲開始後對美國船隻施放魚雷，並且取得了擊沉一艘戰列艦的戰果。五艘船後來都被沉，其中只有四艘後來被找到。和歷史上一樣，這五艘潛艇上的十名水手中只有一人倖存，倒霉的酒卷和男無論是在那個時空都擺脫不了被俘的命運，不過他也創造了一個記錄，那就是，他是美國在二戰中的第一個俘虜。
最初的幾分鐘內，太平洋艦隊中沒有人能意識到發生了什麼事情，甚至還有美國海軍的軍官打算越俎代庖要替山本五十六「好好管教管教這些違反飛行守則的壞傢伙」，但是他們很快發現這些飛機明顯跟等自己不是一個綹子的，因為他們在往美國的軍艦上狂扔炸彈和魚雷。等到美國人逐漸清醒後，停在艦隊最外側的西弗吉尼亞號和俄克拉何馬號已各中了兩條魚雷，後者又中了5枚炸彈後，帶著400多名官兵傾覆。前者由於及時打開注水閥，慢慢地沉入了水下。亞利桑納號由穿甲彈在艙內爆炸引發了大火，加利福尼亞號中了兩條魚雷後艦上重油庫騰起烈焰，並且逐漸下沉。5分鐘後，零星的高炮開始響起，但也是杯水車薪。
隨後，淵田率領水平轟炸機開始了進攻。他按了一下投彈按鈕，入迷地看著他的四顆炸彈以極好的隊形象魔鬼一樣垂直落下，越來越小，他不知道在下面的人看著這東西越來越大是什麼滋味。停在艦隊內側的馬裡蘭號周圍出現了叢叢的白煙。隨後，田納西號以及在船塢中修理的賓西法尼亞號，也各吃了幾顆炸彈。
突然，福特島東側戰列艦隊中發生了震天動地的大爆炸。一時濃煙滾滾，火柱高達一千多米，這是火藥和炸藥爆炸不充分燃燒而特有的紅黑相間的煙柱。這是亞利桑納號大火導致彈藥庫發生了爆炸。在紅黑煙霧以及零星的高射炮火中，轟炸機仍在上下翻飛，飄滿油層的海水上，棄艦的官兵拚命地游向岸邊。
一艘袖珍潛艇成功地潛入港口內，發射魚雷並擊中目標，而騎驢吃豆包已經樂顛了陷的潛艇成員們還沒等慶祝就被趕來莫納漢號驅逐艦撞沉，。
8時10分，另一封明碼電報－「珍珠港遭空襲，這不是演習」轉到美國海軍部，海軍部長諾克斯罵道：「操她大爺，這幫小日本真***陰險！」原來他在三分鐘前剛剛接到白宮的電話，說日本人已經向美國宣戰了。
8時25分，第一波攻擊平息。淵田在空中繼續轉著圈，計算著戰果。從西海岸飛來的12架B－17飛機在被護航的零戰圈輪了一頓之後，只有兩架在毀壞的機場上艱難地進行了著陸，之後便被擊毀。
8時40分，由108架俯衝轟炸機、84架水平轟炸機和55架戰鬥機組成的第二波攻擊波已在瓦胡島上空展開完畢。8時42分，247架飛機冒著越來越猛的炮火開始了進攻。水平轟炸機隊負責攻擊瓦胡島的機場，俯衝轟炸機繼續攻擊艦隻。兩次空襲之間只有少數陸軍的飛機得以起飛，又全部被零式戰鬥機戰擊落，繼第一波攻擊之後，零戰繼續保持著制空權。
這時珍珠港已經濃煙滾滾，嚴重妨礙了俯衝轟炸機尋找下面的艦隻。99式俯衝轟炸機都採取了根據彈幕轟炸的方式，就是哪的高炮最猛烈，飛機向那裡俯衝。有一架飛機俯衝下去後才發現目標是一座陸上炮塔，又連忙拉起。港內，停在戰列艦隊末尾的內華達號戰列艦離開了泊位，她也是整個襲擊過程中唯一開動的戰列艦，但也因此多吃了不少炸彈。
9時40分，第二攻擊波大搖大擺地撤離後，淵田又在珍珠港上空盤旋，拍攝著他的勝利成果。而後飛往集結地率領機隊返航。淵田的飛機最後一批降落。他強烈要求實施第三次空襲，此刻南雲忠一也染上了山本五十六的賭徒脾氣，心說反正一不做二不休，咱就光膀子干吧！很快第三攻擊波起飛，將島上的轟炸油罐場和修理設施狠狠轟炸了一遍。列剋星頓、薩拉托加、約克城、企業四艘航母此刻正在外海進行編隊訓練——這正是穿越者到來所引發的蝴蝶效應的結果，聽到珍珠港被襲擊的消息後連忙命令艦載機掛彈準備出擊，但是就在他們忙著給艦載機掛彈時候，一架97艦攻飛到了他們的上方，很快幾百架各種戰鬥機光臨到了他們上方，而此刻美國的艦載偵察機也發出了信號，發現日本航母戰鬥群，不過收到這個消息的時候日本人已經將炸彈丟到了航母的甲板上——這正是南雲為他們準備的第四攻擊波，一輪空襲過後，美國的四艘航母只剩下企業號還奄奄一息滿身大火的漂浮在海面上，其他的三艘航母則成了深海魚礁，帶著滿身大火沉入了海底。對照一下原計劃和穿越者的資料，南雲驚喜的發現，自己的任務已是超額完成——回去能領超額獎了，但是有道是貪心不足蛇吞象，被勝利沖昏了頭的南雲將真實歷史中的小心翼翼給丟到了腦後，當下拍板派給航母護航的「猴子四兄弟」戰列艦金剛、比睿、霧島、榛名去炮擊瓦胡島，但是他沒有料到，雖然島上的美國海空軍力量遭到了毀滅性打擊，但是岸防炮台卻沒有受到多大損失，而炮台中406毫米和380毫米的大炮可不是吃素的傢伙。很快雙方展開了激烈的炮戰，但是這一次日本人卻吃了大虧，炮戰開始後不到30分鐘，一發406毫米炮彈就擊中了比睿號的艦艏，當時艦艏的兩座炮塔就成了廢鐵，燃起的大火在第一時間就把十多個損管給烤成了小火人，要不是艦長情急之下不顧炮塔下人員的死活命令往兩座炮塔的彈藥庫裡注水，恐怕比睿號就要改螺旋槳向上的姿勢去當「潛艇」了。而霧島號此刻也中了兩發380毫米炮彈，艦艉的兩個大窟窿似乎是在告訴日本人：拉硬的感覺是痛苦地，不要以為你戰列巡洋艦改革名字就真成戰列艦了。此刻南雲才發現自己犯了一個嚴重的錯誤，恰巧當時下起了大雨，炮台上的觀瞄設備因此大受影響，而金剛號上的分艦隊司令見機不可失，馬上發出了「風緊，撤乎」的信號，剩下的兩艘船趕緊拖起被開了瓢的比睿號和被菊暴了的霧島號逃命去也。猴子四兄弟，以他們的實際行動證明了納爾遜的名言：沒有陸戰隊，傻瓜才會去跟炮台拚命。
不管怎麼說，日本海軍這一次算是大獲全勝，雖然半路上差一點因為燃料耗盡而干到海裡。這次突襲的戰果包括珍珠港裡的所有戰列艦，而地面上幾乎所有飛機都被摧毀，雖然有在防空地下掩體當中飛機得以起飛和還擊，但是在佔有數量優勢和質量優勢的日本零式戰鬥機面前，那些開著P36和P40和零式玩狗斗的美國愣頭青飛行員全都像熟透了的蘋果一樣掉了下來。12艘戰列艦和其它艦船被擊沉或損壞。188架飛機被摧毀，155被破壞，3996名美國人喪生。僅亞利桑那號和內華達號戰列艦的沉沒就有上千人死亡。