第二特混艦隊沒有派出偵察機，當時誰也不知道美國特混艦隊會出現在這附近海域，第二特混艦隊處於航渡狀態之中，並無作戰任務，周圍海域都是由海航的岸基巡邏機負責搜索與偵察的，並沒有要求第二艦隊派出偵察機。
到九點三十分的時候，第二特混艦隊的防空戰鬥機才陸續升空（派往第三特混艦隊的戰鬥機首先出發）而這些戰鬥機進入巡邏位置的時候已經是九點四十八分了（戰鬥機飛行到防空巡邏半徑，以巡邏速度爬升到巡邏高度至少需要十分鐘的時間，戰鬥機的巡邏飛行速度只有其最大速度的六成左右）哈爾西是在八點十五分派出偵察機的，兩艦隊的距離在175海里左右，而這些偵察機的速度為120節（水上飛機）以及150節（SBC艦載偵察機）第16特混艦隊派出來的偵察機將在九點二十五分到九點五十分之間到達第二特混艦隊上空。而這個時候，第二特混艦隊上空幾乎沒有戰鬥機在巡邏！
當巡邏的戰鬥機發現在艦隊東北天空中時隱時現的那架水上飛機的時候，已經是九點五十八分了。當時戰鬥機的首要巡邏方向是東南方，而不是東北方（因為防空戰鬥機的數量有限，艦隊指揮官都會安排幾個主要巡邏方向）此時，這架水上飛機已經在艦隊附近徘徊了十分鐘，在九點五十分的時候就已經發出了電報。當時，艦隊裡的無線電監測部門收到了這束不明信號，卻將其判斷為在附近活動的岸基偵察機發出的（海航岸基部隊用的無線電頻道以及電碼都與艦隊不一樣，而且艦隊裡的無線電探測裝置無法準確的判斷距離以及電波的特徵，也就無法識別出那是敵人電台發出地電波）這一情報在送到艦隊負責該事務的艦隊參謀手裡的時候就被壓了下來，而沒有送到雷少卿與常薦新兩人的手裡。直到這個時候，雷少卿還沒有意識到危險，而留給他的時間已經只有一個多小時了。
九點五十三分，哈爾西得到了這份極為準確的戰報（美軍偵察機的語音通信距離是200海里。而唐帝國海軍無線電台的語音通信距離為150海里）衝動地海軍少將沒有任何的遲疑，立即命令在甲板與機庫裡待命起飛的轟炸機群立即出發。
第一架F4F在十點整出發（聽取簡報的速度比唐帝國艦隊慢了不少）到十點二十五分，第一波由24架護航戰鬥機，36架SBC俯衝轟炸機（當時SBD已經裝備美海軍航空兵岸基部隊，但沒有能夠部署到航母上去）24架TBD魚雷轟炸機組成的機群起飛完畢。隨後就離開了第16特混艦隊，向第二特混艦隊殺去。
哈爾西沒有等到第一輪轟炸的消息回來之後才發動第二波轟炸，他已經知道，那支唐帝國艦隊裡有三艘航母，六艘大型防空巡洋艦，數艘重巡洋艦，十多艘驅逐艦。這就是第二特混艦隊，而且是一支防空力量極為強大的特混艦隊，第一輪轟炸肯定無法完全殲滅第二特混艦隊，必須要進行補充轟炸。在第一波轟炸機還在起飛的時候。哈爾西就下令第二波轟炸機立即做好出發準備。並且在第一波轟炸機群出發之後立即起飛。
為了最大限度的加強打擊力量，摧毀第二特混艦隊，哈爾西給第二波轟炸機群還安排了12架護航戰鬥機。結果留下來執行艦隊防空任務的F4F只剩下了12架（當時，兩艘航母地艦載機配製都是24架F4F，36架SBC，24架TBD，6架偵察型SBC）第二波轟炸機群還有34架SBC以及20架TBD（有幾架因為故障沒有能夠順利起飛）這批轟炸機在十點三十五分開始起飛，到十一點過五分，所有戰機都離開了飛行甲板。
等到第二批轟炸機出發之後，哈爾西才讓執行艦隊防空巡邏任務地F4F返回航母加油，然後再起飛執行巡邏任務。到這一步，哈爾西也是孤注一擲的在發動進攻了。他甚至沒有給自己留下退路。將一切的賭注都押在了進攻上。
站在哈爾西地立場，他的判斷並沒有錯。當時美國方面一直認為唐帝國只有第二特混艦隊這一支航母特混艦隊參加了戰鬥，第一特混艦隊還在養傷（造成這一錯誤的原因除了「長江」號遭到重創之外，經驗不足的美軍飛行員還將近中「玄宗」號的那枚炸彈，誤認為擊中了「玄宗」號）也正是如此，哈爾西完全有理由相信，只要幹掉了第二特混艦隊，就算犧牲了第16特混艦隊，還有第17特混艦隊。到時候。第17特混艦隊可以輕易的擊潰唐帝國那支沒有航母的特混艦隊，奪取馬裡亞納群島的制海權，把唐帝國趕回硫黃島與小笠原群島，甚至還可以順勢拿下硫黃島與小笠原群島。等到唐帝國第一特混艦隊「痊癒」的時候，「薩拉托加」號與「約克城」號也已經修好，就算用「企業」號與「大黃蜂」號來交換第二特混艦隊的三艘航母，美國海軍在航母上仍然有四比二地優勢，這足以保證戰爭初期的主動權了。
可以說，哈爾西並不笨，而且也不是表現得那麼衝動。他看清楚了這場海戰的戰略意義，才會頂住上級的壓力，相信自己的判斷，並且在最後關頭毫不遲疑的將所有的賭注都押到了進攻上。當然，更幸運的是，他遇了一個「好」對手。
雷少卿也並不差勁，當「隼」式戰鬥機將那架美軍的偵察機給揍下來的時候，他立即下令派出了偵察機，隨後安排兩個小隊的戰鬥機立即升空，並且在三艘航母的飛行甲板上各放了一個小隊的戰鬥機。所有轟炸機都在機庫內做好出擊的準備，只要偵察機發回了消息，就立即讓偵察機起飛，當然，在此之前，必須得頂住美軍的轟炸。
也許，雷少卿犯的最大的錯誤就是沒有能夠準確的判斷出敵艦隊地大概方向（這是派遣偵察機的前提條件）他仍然堅持認為，敵艦隊最有可能在東南方向。其次是東面，只是因為那架美軍偵察機在艦隊東北方向上出現，所以才安排了四架偵察機朝東北方向飛行，而當時派往東南方向上的偵察機是20架，而派往東面的偵察機是12架！雷少卿這一番安排中最為正確的是，他讓這些轟炸機都以最快的速度飛行，並且在到達200海里（當時唐帝國情報機構已經得知，美軍艦載機的極限打擊半徑就是200海里）的時候只做15分鐘的搜索飛行。然後立即返航（以最快的速度飛行的話，「魚鷹」式偵察機也就最多飛這麼遠）這實際上為第二特混艦隊爭取來了半個小時的時間，極為重要的半個小時。
十點二十分，艦隊裡十四艘安裝有雷達的戰艦（六艘大型防空巡洋艦，八艘重巡洋艦）上的雷達全部啟動，在艦隊東面180度的範圍內進行廣域搜索。十點半，前出的雷達哨艦到達距離航母15海里的海域，這樣艦隊就可以多爭取到五分鐘地防空預警時間。可問題是，前出地兩艘重巡洋艦是在艦隊的東南面與東面，雷少卿沒有派遣雷達哨艦去東北方向。更要命的是。當時在艦隊上空巡邏地四個戰鬥機小隊中。兩個在東南方向上巡邏，一個在東面，只有一個小隊的戰鬥機在東北方向上。而東南方向上的戰鬥機至少需要十五分鐘才能夠趕到艦隊的東北方向！
到十一點十五分的時候，「黃河」號與「珠江」號飛行甲板上待命的兩個防空戰鬥機小隊頂替了第一批起飛的兩個防空戰鬥機小隊。也許在大部分人看來，在這個時候更換防空戰鬥機都是錯誤的決定，可實際上，這最後反而成為了挽救第二艦隊不被全軍殲滅的重要因素。這批戰鬥機在十一點二十二分之前就全部升空了，而五分鐘之後，也就是十一點二十七分，位於「珠江」號航母編隊左側的大型防空巡洋艦「魏徵」號上地雷達發現了來自東北方向上的不明機群，隨即就拉響了防空警報。此時，第一批殺到的F4F距離第二特混艦隊近35海里。跟在F4F後面五海里處的就是TBD機群，然後是SBC機群，而在這個方向上的防空戰鬥機已經返回了「珠江」號航母，新起飛的那個小隊的戰鬥機距離「珠江」號僅僅十海里左右。
戰鬥立即打響，此時雷少卿才知道，美艦隊是在其東北方向上。幾乎所有的「隼」都以最大的速度向這個方向上集中。可對於倉促應戰地第二特混艦隊來說，優勢並不在他們手裡。唯一值得慶幸的是，美軍飛行員大多都是第一次參戰（只有「大黃蜂」號上的飛行員參加了「菲律賓海戰」經驗都非常不充足。而且美軍戰機的性能確實夠差的。
「珠江」號首當其衝，在與護航戰艦擊落了至少十六架美機（得到確認的戰果，其中「魏徵」號一艘就擊落美機八架）之後，8架TBD突破了防禦，投下了魚雷。「珠江」號閃過了這八條魚雷，可卻沒有避開接著到來的6架SBC投來的炸彈。命中「珠江」號的那枚炸彈在機庫內部爆炸，結果將轟炸機裡的燃料引燃。萬幸的是，當時轟炸機的加油工作還沒有結束，勤務人員沒有將彈藥送到機庫裡面（轟炸機一般都是在機庫裡掛上彈藥之後才送到飛行甲板上去的，只有在條件不充足的時候才會在飛行甲板上掛載彈藥）不然這艘航母肯定完蛋了。一枚炸彈就給了「珠江」號重創，這艘航母已經無法再堅持下去了。
位於「珠江」號航母編隊西南的「淮河」號航母編隊成為了第二個攻擊目標。12架SBC集中攻擊了這艘航母（TBD都在進攻「珠江」號）結果有9架在進入之前就被炮火擊落，只有3架成功的開始俯衝，最後只有兩架投下了炸彈。完全可以說美軍的運氣好，這兩枚炸彈中就有一枚砸在了「淮河」號飛行甲板的後端，距離後升降機不到十米的地方。可運氣並沒有完全倒向美國佬，這枚航空炸彈是在飛行甲板上爆炸的，而當時飛行甲板上停放著的戰鬥機都在前端，而不是在後端！「淮河」號只是短暫的失去了收回戰機的能力，其飛行甲板的前端並沒有被破壞，彈射器也完好無損，航母仍然可以派出轟炸機群！
隨著越來越多的「隼」殺了過來，美軍的第一波轟炸機幾乎全部被殲滅。防空戰鬥機根本就沒有放過那些投掉了炸彈與魚雷，正在返航的美軍轟炸機。60架轟炸機，24架戰鬥機最後只有不到十架逃過了防空戰鬥機的瘋狂攔截。到此，美軍的轟炸持續了三十分鐘（從「魏徵」號發現美軍機群到美軍轟炸機撤退）在遭到美國轟炸機轟炸的時候，向東北方向搜索的一架偵察機發回電報（時間為十一點三十五分）報告發現了美國艦隊，有兩艘航母，都為「約克城」級航母，且航母上空沒有多少護航戰鬥機，且所有的轟炸機都已經離開。
美軍轟炸機剛離開，雷少卿就下達了攻擊命令。「黃河」號與「淮河」號上的轟炸機群立即出動，前往攻擊美國艦隊。因為大部分的戰鬥機要麼就在天上，要麼就沒有做好出發準備，而且又要首先考慮讓紅摘起飛，只能派出12架護航戰鬥機。同時，遭到重創的「珠江」號由其護航戰艦護送返航。雷少卿還立即將第二特混艦隊遭到攻擊，美國艦隊的具體位置等等情報發送了給了海軍司令部，海航的岸基部隊，第三特混艦隊。可雷少卿忘了一點，兩艘航母能夠派出的轟炸機絕不止60架，敵人的第二波轟炸即將到來了！