开战以来日军势如破竹的进击令日本的政治、军事领导人陶醉，议会、媒体和国民都对此大加称赞。“击破美舰队主力，确保南方作战实行”的第一阶段作战以比预计时间提前一个月的高速度达到了目的。

然而，进入下一个阶段后，海军军令部和联合舰队司令部，在作战问题上，很快就出现了不协调。为了截断美国与澳大利亚合作，军令部意图攻击夏威夷至澳大利亚的重要地点斐济和萨摩亚。而联合舰队司令部则主张攻击中途岛，诱使美国出动航空母舰部队，并将其捕捉歼灭。

联合舰队首席参谋黑岛龟人等人为了阻止军令部作战部部长福留繁等人的反对，接受了军令部追加攻击阿留申群岛的要求。

在黑岛手下，由渡边安次参谋担任作战研究，作战计划均由联合舰队独自制定。1942年（昭和17年）4月28日，在旗舰“大和”号上举行了第一阶段作战战训研究会，三和义勇参谋在日记中这样写道:“研究打胜仗的战争尽管令人愉快，但却没有太多的实际结果。大家都是大智大勇者。”骄傲情绪可见一斑。

在5月1日开始的图上演习中，联合舰队参谋长宇垣缠担任统裁官，在攻打中途岛的过程中，美国的航空母舰出现，当航空母舰对航空母舰的作战无法继续时，他擅自对演习内容进行了调整，把命中航空母舰“赤城”号的炸弹由9发改成了3发，本应沉没的“赤城”号变成了受轻伤。

5月5日，军令部总长永野修身发出攻打中途岛和阿留申群岛的两翼作战命令。

以“赤城”、“加贺”等4艘航空母舰和285架舰载机为主力的第一机动部队（司令长官南云忠一中将）5月27日从广岛湾的柱岛拔锚起航，投入了攻打中途岛的作战。以战舰“大和”号为首，山本司令长官率领的主力部队也于29日开赴离机动部队大约500公里的后方。

然而，这个庞大舰队所做的敌情判断是，一致认为“敌人航空母舰出现的可能性为零”。出击之前，军令部的作战课课长富冈定俊甚至说:“我对这次作战最担心的是敌人避开我军的舰队，不予出击。”

而且，为防备美军航空母舰出现，担任侦察任务的11艘潜水艇中，只有1艘按预定部署执行任务。几天以前，美军舰队曾通过这里，准备伏击机动部队。美军已经破译了日本海军的密码，事先察觉作战计划。而日本对此却毫无所知。

中途岛作战迎来了决定命运的6月5日。

凌晨1点30分，7架寻找美军舰队的侦察机本来应该与飞赴中途岛发起攻击的攻击机同时起航，但是准时起飞的仅有3架飞机。最后，推迟了30分钟起飞的利根四号机发来“发现10艘似是敌舰”的通报已是凌晨4点28分。而美军

在凌晨3点就发现了机动部队。

接到发现敌人舰队的情报时，机动部队正在为向中途岛发起第二次攻击，忙着将攻击美军航空母舰用的鱼雷换装成陆上用的炸弹。南云决心对敌人舰队进行攻击，在4艘航空母舰上开始将机载炸弹再次换装成原来的鱼雷。

紧接着，坐镇航空母舰“飞龙”号上的第二航空战队的司令官山口多闻向南云长官提出了“攻击队需要立即起飞”的意见。因为，在航空母舰的作战中，以先发制人的攻击破坏飞行甲板是绝对重要的。

然而，南云和源田实参谋错误地认为距敌机前来袭击还有一段时间，并没有接受这个意见，而是把攻击中途岛后返航的第一次攻击队的飞机回收放在了首位。大约一个小时后，“赤城”“加贺”“苍龙”3艘航空母舰遭到美军俯冲轰炸机的攻击而发生大规模火灾，陷入了无法航行的状态。

日本原本有制胜的机会。海战前一天的4日夜晚，“大和”号监听到了在中途岛海域发出的看来像敌人航空母舰的呼号。联合舰队为了隐匿作战行动，停止了无线电通讯。山本司令长官建议“是否应该通知第一机动部队”，但是参谋佐佐木彰和黑岛龟人认为没有必要，山本也就没有坚持。宇垣参谋长的日记“战藻录”中这样写道:“本司令部也有不到之处，深感抱歉。”

机动部队唯一免遭轰炸的“飞龙”号尽管坚持奋战，但也未能奏效，5日下午2时多，“飞龙”号遭到敌机的攻击而无法航行。海战只击沉了1艘美军航空母舰，在战斗开始后仅仅半天就结束了。

美国太平洋舰队司令长官尼米兹在其著书中对日本的失败原因作过这样的分析:“派往阿留申群岛的两艘航空母舰如果是用在中部太平洋上，很可能成为决定性的因素。中途岛作战如果成功的话，日本就可以从容地占领阿留申群岛。”

相对于美国的3艘航空母舰，日本的联合舰队拥有6艘航空母舰。但是，在攻击中途岛和阿留申群岛的作战中，将战力分成了四比二，不仅是犯了削弱战力的错误，而且深受“敌人的航空母舰不会出现”这种先入为主的观念影响。公开出版的战史《战史丛书》的结尾这样写道:“在敌人的航空母舰出现这种紧急事态发生时，却没有应对计划，其原因是轻视敌人的骄傲心理在作怪。”