当德国在北非和中东高歌猛进时，美国也在策划一场决定性反击。
美国海军的太平洋舰队已经完成了整补。经过补充的太平洋舰队拥有舰队航母七艘、轻型航母九艘、护航航母十六艘，以及大量战列舰、巡洋舰、驱逐舰和潜艇。舰载机总数超过一千两百架，部分飞行员缺少实战经验，但数量优势弥补了技术差距。
而日军联合舰队只有七艘主力航母：赤城、加贺、苍龙、飞龙、翔凤、瑞鹤、翔鹤。这些航母大多是珍珠港偷袭时的老资格，舰龄不短，但经验丰富。尤其是飞行员的素质，在开战之初仍属世界顶尖。零式战斗机机动性优异，九七式舰上攻击机和九九式舰上轰炸机的飞行员大多是久经沙场的老手。不过，日军有个致命弱点：九州工业区被战略轰炸摧毁后，舰载机的补充和维修严重滞后，许多飞机带伤出战，飞行员也没有足够的训练时间。
双方在中途岛附近海域展开了一场空前规模的海空决战。
日军先发制人。南云忠一派出第一波攻击队，一百多架舰载机扑向中途岛。岛上美军陆战队的高射炮疯狂开火，P-40战斗机拼死拦截。日军俯冲轰炸机穿透防空火力网，炸毁了跑道和油库。但中途岛机场还能用，美军陆基飞机仍可起降。
美军太平洋舰队司令尼米兹等的就是这一刻。他命令三艘约克城级航母的舰载机同时出击。鱼雷轰炸机打头阵，无畏式俯冲轰炸机紧随其后。
第一波美军鱼雷轰炸机的攻击伤亡惨重。日军零式战斗机从高空俯冲而下，几乎全歼了整个鱼雷机中队。但零式追击低空鱼雷机时，高空出现了致命的空档。美军的无畏式俯冲轰炸机从六千米高空一头扎下，穿过日军防空炮火的封锁，把炸弹投向赤城、加贺和苍龙的甲板。
赤城号中弹，木质甲板上的燃料和弹药被点燃，火势迅速蔓延。加贺号被四枚炸弹命中，机库里的鱼雷和炸弹连环爆炸。苍龙号同样遭到致命打击，数分钟内便失去动力。
美军第二波攻击集中在飞龙号上。飞龙号发动反击，重创了美军的约克城号，但自己也被随后赶到的美军轰炸机群击沉。
翔凤号在混乱中被潜艇和舰载机联合绞杀。瑞鹤号在躲避空袭时撞上暗礁，舵机损毁，最终被美军驱逐舰的鱼雷击沉。翔鹤号被三枚炸弹命中飞行甲板，虽然勉强撤出战场，但回国后已经无法修复。
赤城、加贺、苍龙、飞龙、翔凤、瑞鹤全部沉没。日军损失六艘主力航母。美军只付出了约克城号重伤后沉没、一艘驱逐舰沉没
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