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七时三十分，云楠接到利根号推迟半小时起飞的一架侦察机发来的电报，距土著岛约二百四十海里的海面发现十艘利坚国军舰。云楠命该侦察机继续查明利坚国舰队是否拥有航空母舰，同时命令暂停对鱼雷机的换弹。就在云楠等待侦察机的侦察结果时，空中再次响起了警报。四十余架从土著岛起飞的利坚军b-17轰炸机和俯冲轰炸机扑向云楠的舰队。由于利坚军的轰炸机没有战斗机护航，结果很快的就被云楠派出的一式战斗机击退。
八时十五分，云楠终于接到了侦察机传来的报告：利坚军舰队里确实有航母的存在。云楠下令各舰停止装炸弹，飞机再次送回机库重新改装鱼雷，意志国航空母舰的甲板上一片混乱，为了争取时间，卸下的炸弹，都堆放在甲板上。
八时三十分，空袭土著岛的第一攻击波机群返航飞抵意志国舰队的上空。还有那些保护航空母舰的战斗机也需要降落加油。云楠处于进退维谷的境地。第二航空母舰战队司令山口海军少将向云楠建议“立即命令攻击部队起飞”。但是，第二批突击飞机换装鱼雷还没有完成，如果马上发动进攻，也没有战斗机护航，而且舰上的跑道被起飞的飞机占用，那么油箱空空的第一攻击波机群会掉进海里。云楠决定把攻击时间推迟，首先收回空袭土著岛和拦截利坚军轰炸机的飞机，然后重新组织部队以进攻利坚军特混舰队。
八时三十七分，返航的意志军飞机开始相继开始降落在四艘航空母舰飞行甲板上。
八时四十分，十五海里以外的利坚军弗莱彻少将率领的第十七特混编队的约克城号航空母舰上起飞了三十五架战机。
九时十八分，全部飞机的作业完毕。意志军云楠命令舰队以三十节的航速向东北航行，向利坚军特混舰队靠近，以避开前来攻击的土著岛方面利坚战机，准备全力进攻利坚军特混舰队。
九时二十分，掩护意志国舰队的战斗机开始起飞。
九时二十五分，一队由利坚军大黄蜂号起飞的十五架“复仇者”式鱼雷轰炸机组成的编队发现了意志军云楠舰队。不幸的是，他们的燃油即将耗尽，而且没有战斗机护航（由于沟通不畅，原本应该投入支援的vf-6没有接到求援命令而是按照原要求等待麦克拉斯基少校的编队）。在自杀式攻击中，利坚军战机被意志军一式战斗机和高射炮火全部击落，三十名飞行员除盖伊生还外全部遇难。
九时三十分，从企业号、约克城号起飞的二十八架利坚军战机陆续尾随而来，向苍龙号和飞龙号展开攻击。然而利坚军在攻击意志军云楠舰队的时候遭到重创，损失了二十架鱼雷轰炸机，利坚战机所投鱼雷竟无一命中，指挥官林赛在这次战斗中阵亡。
九时三十七分，接到利根四号战机于三十分时发送的电报“燃料不足，我要返航”，利坚军阿部少将命令它再留在原地时，它说“我办不到”，于是阿部允许它返航。
十时零分，意志军苍龙号的十三式侦察机按利坚军利根四号机报告的错误方位，没能找到利坚国航母。
十时十分，利坚军兰斯马塞少校的约克城第三俯冲轰炸机中队开始攻击飞龙号，掩护他的六架f4f的指挥官萨奇少校第一次以他的“萨奇剪”战术面对十五架意志军一式战机，尽管战果可观（损失一架，击落五架一式战机），但是十二架利坚战机中有十架被击落，剩下的最后也都在海上迫降了。射向意志军飞龙号的五发鱼雷无一命中。
十时二十分，由于利坚军的攻击，飞机甲板开始执行给护航的意志军一式战斗机加油加弹作业，无法准备反击波。正当意志军战斗机在低空忙着驱赶利坚军鱼雷机时，云楠舰队的上空出现了三十三架由利坚军麦克拉斯基少校率领从企业号起飞的无畏式俯冲轰炸机。他们在即将放弃搜索的时候发现了为防止利坚军“鹦鹉螺号”潜艇上浮而留在原地的意志军“岚”号驱逐舰，并沿着其航向找到了意志军航母。此时，意志军舰正在掉头转到迎风的方向，处于极易受攻击的境地，只停放着几架一式战斗机。
十时二十四分，第一架换班的防空意志国战斗机飞离飞行甲板时，利坚军企业号的三十三架“无畏”式俯冲轰炸机，分成两个中队分别攻击意志军赤城号航空母舰和加贺号航空母舰，由于率领vs-6中队的队长利坚军小麦克拉斯基少校是战斗机飞行员出身，不熟悉俯冲轰炸的程序——他应该带领先头编队攻击较远的那条航母而不是近处的，因此导致几乎全部轰炸机（三十架）集中开火攻击加贺号，率领vb-6的利坚军百思特上尉意识到还有一条航母没有被攻击，他极力呼叫才召回了两架飞机参与轰炸。他们完成了这场战役中最漂亮的轰炸：三枚一千磅炸弹中，第一枚和第三枚分别走失，而利坚军百思特投下的第二枚炸弹砸穿了意志军赤城的飞行甲板并引爆了弹药，创造了一发炸弹击沉航母的战绩。随后赶来的十七架从利坚