Погода не благоприятствовала взлету. Дулиттл стартовал первым, договорившись с командиром корабля, что если он разобьется, «Хорнет» откажется от выполнения задания и повернет обратно. Но все прошло удачно, и в течение часа все бомбардировщики взлетели.
Японцы не ожидали появления самолетов противника. Их зенитки молчали, истребители не поднялись в воздух. Американские летчики сбросили бомбы и ушли в сторону китайского берега. Но далее они столкнулись с ненастной погодой и нехваткой горючего.
С одиннадцати самолетов экипажи вынуждены были выброситься с парашютами. Четыре машины разбились при вынужденных посадках или затонули в Южно-Китайском море. Один бомбардировщик сел на аэродром Унаши под Владивостоком.
Из 80 человек летного состава, участвовавшего в рейде, трое погибли, семеро были ранены, восемь попали в плен к японцам (из них выжили только четверо). Остальным постепенно удалось вернуться домой. Дулиттл «скакнул» из подполковников сразу в генералы.
Самолеты группы Дулиттла были не первыми, пересекшими океан. В марте 1942 г. в Австралию перебросили 48 В-25С, предназначавшихся первоначально для ВВС Голландской Ост-Индии. Но почти вся территория последней уже была оккупирована японцами. Американская 3-я бомбардировочная группа реквизировала дюжину «митчеллов» и пустила ее в ход, вооружив ими 13-ю и 90-ю эскадрильи.
11 сентября группа из трех В-17 и десяти В-25, стартовавшая из Брисбэна, перелетела на о. Минданао, откуда атаковала аэродром Николс-филд на о. Лусон и суда в портах на побережье острова. В результате было уничтожено три самолета и потоплено два небольших судна. Американцы потеряли один В-17. Позже один из В-25 получил повреждения, когда японские истребители в ответ проштурмовали взлетную площадку на Минданао.
Весь 1942 г. эти две эскадрильи и прибывшая в августе 38-я группа действовали над Новой Гвинеей и ее окрестностями. «Митчеллы» оказались лучше приспособленными к неровным местным аэродромам, чем капризные В-26. Поэтому на них перевооружили еще одну группу, 22-ю. Почти одновременно с этим, в июне 1943 г., на Новую Гвинею перевели 345-ю группу.
Особенностями Тихоокеанского театра являлись значительные расстояния, отсутствие сплошной линии фронта и хорошо организованной ПВО, а также множество мелких разбросанных целей. Самолеты обычно применяли бомбы малых калибров, часто прибегали к обстрелу объектов на земле пулеметным огнем. В-25 привлекали к охоте за судами в море, действиям по аэродромам, в основном сосредоточенным в окрестностях Рабаула на о. Новая Британия.