1942年6月4日，日軍對位于太平洋中部的“中途島”發動了空中突襲，此次戰役，也是曆史上少見的海軍作戰，然而作戰雙方的戰艦卻從頭到尾都沒出現在對方的視野範圍之内。因為這場戰役最主要的作戰武器竟是“航空母艦”。
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在1942年5月來臨之際，日本方面的指揮官們就已經計劃着進一步擴充他們野心的征服地區，依靠在巴布列島南部莫爾茲比港的登陸，他們的航空母艦可以直接威脅到在澳洲境内的目标地點。上司盟軍部隊的則是美國的航空母艦“萊克星頓”号與“約克鎮”号，并有美國和澳洲兩國巡洋艦與驅逐艦護航。
與美國作戰的有日本的三大兵力：莫爾茲比港侵略軍，主要負責運輸和護航；另一支則是掩護部隊，其中包括一艘小型航空母艦“祥鳳”号與四艘巡洋艦；最後一支便是小規模的特遣部隊将在所羅門群島的圖拉吉島地區登陸，并在那裡建立起一個軍事基地。
在最初的遭遇戰之後，主要的軍事行動終于在5月7日拉開了序幕。美國飛機擊沉了日軍的一艘小型航母“祥鳳”号；而作為報複，日本航母也擊沉了一艘美國油輪和一艘驅逐艦。全面的航母對戰于8日正式展開。日本人在一開始便旗開得勝，并擊沉了“萊克星頓”号，且給“約克鎮”号造成了嚴重的破壞。但是“翔鶴”号航母也遭到了美軍的沉重打擊，而日本的“瑞鶴”号航母上的很多架飛機也被摧毀。因而，這兩艘航空母艦都無法參加中途島的作戰計劃，即日軍下一步的戰鬥部署，而對莫爾茲比港的侵略計劃也被迫取消了。
同時兼任日本海軍主要指揮官的海軍上将山本五十六，一直以來就認識到，他們在珍珠港的勝利是遠遠不夠的，除非能夠徹底摧毀美國海軍的航母兵力。他計劃去占領中途島地區，他信心滿滿，覺得這次行動一定會逼迫美國人卷入戰争的。日本人的計劃相當詭秘，有一支運輸和掩護部隊靠近中途島地區，并從各個方向聚集。兩艘小型的航母和其他大型戰艦，都投入行動并牽制住了阿留申群島上的美國部隊，而其主力部隊則包括了四艘航母、一艘戰艦及另一支巡洋艦叢集。
讓日本人深感不幸的是，他們的意圖竟被美國密碼破譯部隊識破。是以，美國人就可以忽略阿留申群島的兵力，将主力集中在他們靠近中途島的主力身上，而當日本人知道這一切時早已為時晚矣。美國人部署了“大黃蜂”号和“企業”号航母以及其他支援戰艦，後者在最後一刻加入戰鬥，并很快修複了“約克鎮”号。
對中途島的空襲計劃是在6月4日正式啟動的，此時的日本海軍上将南雲忠認為這些進攻尚未達到滿意的結果，而且不知道美國航空母艦處于隐秘行動中，是以他下令日本航空母艦準備發起對中途島的再一次進攻。但在此進攻發起的時候，來自于中途島的強擊機和來自于美國航空母艦的戰鬥機卻及時抵達。不過其中多數被日本戰機很輕易地擊落。
但是，來自于美軍“企業”号航母的最後一撥俯沖轟炸機叢集也給了日軍的“赤城”号、“加賀”号、以及“蒼龍”号造成了緻命的打擊，最後全部沉沒。第四艘日軍航母“飛龍”号，也對美軍發起了最新一輪的攻擊，并嚴重破壞了“約克鎮”号，但是後來“飛龍”号自身也遭到了緻命的攻擊。山本五十六最終不得已放棄了中途島的作戰計劃。
雖然，“約克鎮”号在6月7日被一艘日本潛艇所擊沉，但是中途島戰役卻給美國人帶來了一場意外的勝利。日本艦隊的中堅力量被摧毀，他們不僅損失了很多戰艦，更重要的是，很多訓練有素的飛行員都在中途島戰役中陣亡殆盡，這将是日本在未來戰役中無法彌補的缺憾。