中途岛海战是海军史上的著名战役，也是日本海军在二战中组织的最大规模战略进攻。在这场战役中，占绝对优势的日本海军遭到重创，美国海军则以少胜多取得胜利，中途岛海战因此成为太平洋战争的重要转折点。
激战之后制海权易主
中途岛位于亚洲和北美之间的太平洋航线的中途，故此得名，与美国旧金山、日本横滨相距均为约2800海里，与美军太平洋舰队大本营珍珠港相距约1100海里，是美国在中太平洋的重要基地，更是夏威夷的前哨。
1941年12月7日，日军偷袭珍珠港，美国太平洋舰队损失惨重，日本相继占领了太平洋上的诸多岛屿，取得节节胜利。危难之际，切斯特·尼米兹出任美国太平洋舰队司令，组织了只有4艘航空母舰及若干护航舰的舰队，并于1942年袭击了中太平洋岛屿上的日军，轰炸东京更是震动日本朝野。为了报复美军的反击，同时获得在太平洋上的前进基地并歼灭美军航母舰队，日本海军军令部批准了名为“米号作战”的中途岛作战计划，即先佯攻阿留申群岛分散美航母舰队兵力，再夺取中途岛。
1942年6月3日，日本舰队空袭阿留申群岛荷兰港，企图诱使美军分兵驰援，但早已通过密码破译获知日军作战计划的尼米兹并未上当。5日凌晨，日本海军联合舰队主力南云忠一中将所率航母编队在中途岛西北方向派出侦察机和空中战斗警戒机，同时下令“加贺”号、“赤城”号、“苍龙”号、“飞龙”号4艘航母派出36架俯冲轰炸机、36架水平轰炸机、36架“零”式战斗机共108架舰载机奔袭中途岛。50分钟后，南云部队准备对中途岛发起第二波攻击时，收到侦察机“发现敌舰队10艘”的报告，于是决定将第二波攻击的飞机用于突袭美军水面舰艇，但此后又收到侦察机“敌舰队后方伴随着似乎是航母的大舰”报告，遂命令给飞机重新换上攻击军舰的鱼雷。当完成鱼雷换装的第一架飞机准备起飞时，“加贺”号、“赤城”号、“苍龙”号航母突然遭到美军袭击，相继起火。“飞龙”号因距离稍远而未受袭击，在作战中击沉了美军“约克城”号航母，后也遭美机轰炸起火。次日凌晨，“飞龙”号与“赤城”号挽救无望，由日方驱逐舰击沉。
最终，日军4艘主力航母全部被击沉，损失飞机332架；美国1艘航母被击沉，损失飞机147架。中途岛海战扭转了太平洋战争的局势，战场的主动权由日本转移到美国手中。
日军败于思想僵化、临战失误
第一，“巨舰大炮主义”的战略思想根深蒂固。1905年日俄战争对马海战的胜利极大地影响了日本海军，使其确立了“巨舰大炮主义”的战略思想，将主力舰队的总决战作为击溃对方和取得制海权的基本方法。此后，日本高度重视大型战舰建设，先是提出“八八舰队”（8艘战列舰和8艘装甲巡洋舰为主力的舰队）目标，又在1930年伦敦海军裁军会议上提出日本主力舰与英美的比例应为7:10，甚至为发展主力舰于1935年退出了裁军会议。1937年日本决定建造每艘造价为1500亿日元（相当于制造1000架飞机费用）的“大和”号和“武藏”号巨型主力舰，其排水量远超当时英美最大战列舰。
然而，随着第一次世界大战后海军理论与实践的发展，航空母舰在海军作战中的作用日益凸显。日本在1922年就拥有了第一艘航母“凤翔”号，更是在偷袭珍珠港中显示了航母的威力，但日本海军内部有一种观点，认为美军虽然较早发觉作战主力已经从战列舰转移到航空兵，却还是在珍珠港事件中挨打。日本因此陶醉于出乎预料的战果，仍将战列舰奉为主力。中途岛海战前，尽管日本海军内部围绕对美作战的战略战术存在不同建议，以联合舰队司令山本五十六为首的日本海军高层却始终将巨舰大炮、舰队决战视为制胜法宝。
为此，在中途岛海战中，南云忠一率领的航母编队被部署在前，而“大和”号等7艘主力舰则被编入主力舰队，在距航母编队300海里处跟进。航母在前、主力舰队在后的战略设计缺陷明显。一是由于“大和”号等被编入主力舰队导致航母编队中的侦察机数量不足，南云部队在中途岛西北派出的侦察机只够进行一层侦察，无法及时发现美军航母位置。二是航母编队无法受到战列舰的炮火掩护，暴露在美军攻击之下。
第二，日本海军临战指挥与战术失误。一是使用航空兵力的方法不当。尽管日军将奔袭中途岛的飞机分为两个波次，但每个波次的飞机都是从各航母上按比例抽出的，导致4艘航母起飞和回收飞机都是同步进行的，即可能同时丧失战斗力，无法有效应对突袭。二是未能及时抓住战机。在发现美军1艘航母后，日军在部分攻击队准备好的情况下没有率先发动攻击，而是等待收回空袭中途岛的第一波攻击机，在保证有足够战斗机掩护、做好完备的攻击态势之后再起飞突击，导致贻误战机。
不容忽视的技术因素
第一，日本在情报战中失败。日本方面对情报不够重视，侦察不足。1942年初日军在太平洋战场上频繁使用无线电联络，联合舰队发出的密码电报中，约90%被美军情报人员截获。因为工作仓促，日本海军没有按规定定期更换密码。反观盟军方面，尼米兹在珍珠港事件后加强了情报机构建设，组建了专门截获、破译和整理日本海军密码情报的作战情报小组。同时，美澳海军情报部门也加强了配合。战役之前，澳大利亚海军情报中心提供了大量正确且有价值的情报，美国海军情报小组破译了日本海军“JN-25密码”，使美军提前获悉日军行动计划。在日美海军兵力相差悬殊的情况下，准确的情报使美军有针对性地制定了对日作战方案，取得了作战主动权。
第二，日本在雷达等关键技术方面落后。虽然当时日本海军的夜行潜望镜具有一定优势，但雷达技术滞后。雷达信号能够穿透浓雾、对敌机进行定位，在预警方面较侦察机优势显著。在中途岛海战中，日本海军未能使用雷达，只能依靠侦察机。然而，由于飞机故障和云层原因，日军侦察机未能及时发现美军舰队，而美军侦察机却早于日方2小时发现了日军舰队，取得了战场先机。
日本海军军事思想的落后，临战指挥与战术失误以及技术原因共同导致了中途岛海战的失败。此后，日本停止了正在进行的大型战列舰建设，紧急改建一些战舰船体作为航空母舰，同时加紧发展雷达技术。海战结束6个月后，雷达技术才应用于其海军装备。然而，日本在中途岛海战中损失的大量精英飞行员却无法在短期内弥补。由于此次作战损失惨重，日军被迫停止了在战略上的全面进攻，转而进入守势，这对整个太平洋战争局势产生了深远的影响。