8分，全部飞机的作业完毕。南云命令舰队以30节的航速向东北航行，向美军特混舰队靠近，以避开再来攻击的中途岛方面美机，准备全力进攻美军特混舰队。
    9时20分，掩护日本舰队的战斗机开始起飞。
    9时25分，一队由大黄蜂号起飞的15架“复仇者”式鱼*雷轰炸机组成的编队发现了南云舰队。不幸的是，他们的燃油即将耗尽，而且没有战斗机护航。在自杀式攻击中，被零式战斗机和高射炮火全部击落，30名飞行员除1人生还外全部遇难。
    9时30分，从企业号、约克镇号起飞的28架美军战机陆续尾随而来，向苍龙号和飞龙号展开攻击。然而在攻击南云舰队的时候遭到重创，损失了20架鱼*雷轰炸机，美机所投鱼*雷竟无一命中。
    9时37分，接到利根4号机于30分时发送的电报“燃料不足，我要返航”，阿部少将命令它再留在原地时，它说“我办不到”，于是允许它返航。
    10时00分，苍龙号的十三试侦察机按利根4号机报告的错误方位，没能找到美国航母。
    10时10分，兰斯马塞少校的约克镇第3俯冲轰炸机中队开始攻击飞龙号，掩护他的6架f4f的指挥官琼-萨奇少校第一次以他的“萨奇
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