1942年6月，美国海军第16特混舰队和日本联合舰队在太平洋中部的中途岛进行了一场规模空前的海战，航母和舰载机是这场海战的主角。美军以损失1艘航空母舰和147架飞机的代价，击沉了日本海军“加贺”号、“苍龙”号、“飞龙”号和“赤诚”号4艘航母，击落了日军322架飞机。中途岛海战后，日军丧失了在太平洋战争初期所具有的海空控制权。
“珍珠港事件”后遗症
1941年12月，珍珠港事件造成美国太平洋舰队元气大伤，也是美国海军有史以来第一次遭到如此沉重的惨败。为此，美国总统罗斯福发表了著名的《一个遗臭万年的日子》的演说，激发了美国参、众两院几乎以全票通过了罗斯福的参战要求。
为此，美国一直在等待一个机会可以一报珍珠港事件之仇。于是从1941年以后，美国一直密切关注着日本的一举一动。日本发动珍珠港事件的同时，就已经将“南下”计划付诸实施，开始在东亚的马来半岛、新加坡、菲律宾、荷属东印度群岛、缅甸等地同时进兵、疯狂扩张，并且不久就打开了通向澳大利亚和夏威夷海域的大门，重挫了盟军的士气。日本对东南亚进攻，并且大量掠夺东南亚财富与自然资源，这使得日本的战略资源得到了补充，同时这种扩张行为也为其进行更大规模的海陆作战创造了条件。当然，日本获利的同时也深深刺痛了英、美、法等西方帝国主义国家。
由于珍珠港受挫以及东南亚失去控制等原因，美、英国家对日本的行为迅速作出了反应。1942年4月18日，由詹姆斯·杜立特上校指挥的一批B-25型轰炸机，从“大黄蜂号”航空母舰上起飞，轰炸了东京等城市。这次轰炸对日本的物质损害虽然不大，但是却深深地伤害了大和民族的自尊心，也让日本明确地看到士正在挥剑劈砍两艘孤弱无援的英、美军舰。
了珍珠港事件结果中唯一的缺陷，那就是没有摧毁美国的航空母舰系统，因为当时美国航空母舰接受任务出港，所以没有受到损失。而美国这次可以顺利空袭东京，也正是由于航空母舰在其中起到了很大的作用，这无疑激起了日本要彻底摧毁美军航空母舰的决心，而要达到这一目的，日本必须拿到中途岛的控制权。于是，日本海军大将山本五十六毫不迟疑地决定进军中途岛。
情报大比拼
中途岛同珍珠港一样，也是美国在太平洋地区的重要海军基地，它位于太平洋中部，占据着北美和亚洲之间海上、空中的交通要道，因此，也是美国夏威夷群岛中重要的西北屏障。然而，中途岛又与珍珠港存在一些差异，它是由24千米的环礁组成，陆地面积仅有5.2平方千米，这些都给袭击行动带来一定的难度。但是日本为了彻底摧毁美国的海军系统，完全打开南下通道，中途岛一战势在必行。于是，山本五十六带领着机动编队、先遣潜艇部队和岸基航空部队浩浩荡荡地出发了，目的地正是太平洋中的中途岛。
虽然在珍珠港事件后，美国就密切地注视着日本的行动，这次日本的行动也不例外，但日本的进攻目标，美国当时并不确定。1942年5月，美国海军情报局在英国和荷兰相关单位的支持下，成功地破译了日本海军主要通信系统的部分密码。5月上旬，美国在破解日本通讯系统上取得了重大的突破，开始对日本海军的进攻计划有了部分了解。
当时日本采用的是JN-25密码，美军在截获了这个密码后，知道日本海军的下一个攻击目标是“AE方位”。但是“AE方位”到底指的是哪一个位置，美军高层有了不同的看法，一部分人认为“AE方位”便是中途岛，还有一部分人认为这个“AE方位”极有可能是阿留申群岛。就在美国军政高层在为这个“AE方位”争论不休的时候，一位年轻的军官提出了一个确定“AE方位”的准确办法，解决了美军的这一难题，也让日本袭击中途岛计划彻底落空。
这个年轻军官要求中途岛海军基地以岛上食水供应站出了问题为由向珍珠港求救，而不久后，美国海军情报局便截获了日本JN-25密码的一则“AE方位出现缺水问题”的信息，从而确定了“AE方位”确实就是中途岛。
美国太平洋舰队司令、海军上将切斯特·尼米兹在掌握了日本的进攻目标以后，立即采取行动，召回了当时正在太平洋西南方的航空母舰“企业号”、“大黄蜂号”以及因为参与珊瑚海海战而正在珍珠港进行重大维修的“约克城号”，转而埋伏在中途岛东北海域，并监视日本舰队的行动，准备以3艘航空母舰为主力，再加上约五十艘舰艇来对付日本的偷袭。到此，日本准备偷袭中途岛的计划的面纱已经被美国全部揭开。
真正大海战
1942年6月4日凌晨，在夜色的掩护下，由山本五十六带领的日本舰队在预定海域接收到了进攻的信号。在南云忠一中将的一声“战斗机起飞”的命令中，144架战斗机分别从“赤诚”、“加贺”、“飞龙”和“苍龙”4艘巨型航空母舰上起飞向中途岛飞去。不一会儿，南云又下达了第二次攻击准备的命令。当第二批飞机停在甲板上待命的时候，南云正站在指挥舱窗前，急切地盼望着第一批飞机带来攻击胜利的消息。
与此同时，中途岛的美军也加强了对所控区域的警戒。6月4日拂晓，当“卡塔林娜”式侦察机正在执行例行侦察的时候，发现了日军的航空母舰，并向上级作了报告。第一个接收到情报的斯普鲁恩斯少将立即作出反应，发动部分飞机舰队向日军指挥部行进，而美军总指挥法兰克·弗莱彻少校也在静静地等待着日军的上钩。
当日本轰炸机飞离距中途岛还有约五十千米时，少校下达了拦截命令，由25架美式飞机组成的战斗组突然出现在了日本机群面前，给日军一个措手不及的“惊喜”，但是日军依然对空无一机的机场进行了一番轰炸。日军指挥官南云中将是在第一批轰炸机返航时才得到中途岛早有准备的消息，但他还是决定进行第二次进攻。此时，南云命令早已准备就绪的第二批轰炸机卸下鱼雷、换上炸弹，前去轰炸美军军舰。
当日军还在甲板上忙乱之时，日军侦察机又发出了发现美军军舰的报告，南云大吃一惊，不得不撤销换炸弹的命令，日军更是一片混乱。就在这短短的一段耽搁之后，美军轰炸机已经到达了日军舰队所停区域。伴随着日军的慌乱叫喊声，3架美军轰炸机朝南云所在的旗舰“赤城号”垂直俯冲下来。虽然日军也试图拿起机关炮向轰炸机猛烈射击，但是为时已晚。刹那之间，“赤城号”完全陷入了火海之中，而身处于“大和号”战舰上的山本五十六不得不忍痛向“野分号”发出炸沉“赤城号”的命令，这竟成了当时日军“野分号”在这次海战中的第一个攻击任务。
山本五十六面对如此巨创，丝毫没有气馁，他让日军所有战舰都集中在他所在的“大和号”战舰周围，企图将美军吸引到当时世界上最大的战舰——“大和号”的猛烈炮火之下。但是美军识破了山本的计划，转而对“苍龙号”、“飞龙号”进行了猛烈攻击，在美军强烈的炮火之下，日军的这两艘航空母舰终于沉入太平洋。战争发展到了白热化阶段，双方海、空两军炮火不断，太平洋上一片昏天黑地。直到5日凌晨，日本4艘航空母舰都被美军击沉，这样的惨烈局面迫使山本五十六不得不宣布取消中途岛行动。1942年6月5日13时，中途岛战役结束，日军虽击沉了美军“约克城号”和“哈曼号”战舰，但自身却损失了4艘航空母舰、1艘巡洋舰、332架飞机，还有几百名经验丰富的飞行员和几千名舰员，中途岛海战最终以日本惨败收场。
中途岛海战是日本海军“二战”中第一次决定性的大败仗，它的失败结束了日本的长期攻势，并改变了太平洋地区日、美战舰力量对比。日军战后仅剩2艘大型航空母舰、4艘轻型航空母舰，这样的海军实力使得日本从此在太平洋战场上丧失了战略主动权，战局也开始向有利于美军的方向转变。
