На мостике "Ямато", который шел полным ходом на восток к точке рандеву, адмирал Ямамото, казалось, совершенно не отреагировал на сообщение о столкновении "Могами" и "Микума". Ничто не могло сравниться с тем шагом, который главнокомандующий был вынужден предпринять в 2.55. Поставленный перед лицом фактов, Ямамото радировал всем своим командующим: "Оккупация "AF" отменяется". Когда капитан 2-го ранга Ватанабе спросил адмирала, не преждевременно ли его решение, Ямамото ответил: "Саси суги", что приблизительно означает: "Цена итак уже слишком высока". Перед восходом солнца Ямамото принял другое, не менее тяжелое решение. В 4.50 адмирал, снова поставленный перед лицом неумолимых фактов, приказал затопить свой любимый "Акаги". На фоне этих событий столкновение двух его крейсеров выглядело уже не очень значительным.
Капитан 3-го ранга Джон Мэрфи, командир подводной лодки "Тембор", повернул свой перископ, внимательно изучая два крейсера, за которыми он следовал по пятам. Всю ночь он никак не мог опознать их, но сейчас, с первыми лучами рассвета, все сомнения исчезли - характерные изогнутые трубы ясно говорили о том, что перед ним корабли противника. Приглядевшись, Мэрфи даже определил, что это были крейсера типа "Могами". Они шли на запад, и Мэрфи было трудно выйти в атаку, так что около 5 часов утра он передал сообщение: "Множество надводных кораблей на удалении 89 миль от Мидуэя".
На Мидуэе были готовы к самому худшему. В донесении о контакте с противником, переданном подводной лодкой "Тембор", ничего не говорилось о курсе "большого количества кораблей", но дистанция 89 миль выглядела очень вероятной. В 5.10 капитан Брук Аллеи повел 8 "летающих крепостей" для первого удара по этим кораблям. Но рано утром туман, висевший над морем, был еще слишком густым, и "летающие крепости" ничего не обнаружили. До 6.00 они бесцельно кружились над атоллом Куре.
Первая информация, определившая обстановку, пришла в 6.30 с одной из летающих лодок, которая доложила о "двух линейных кораблях, оставляющих за собой след вытекающего горючего", идущих на запад в 125 милях от Мидуэя. Стало ясно, что корабли противника отходят, и на Мидуэе облегченно вздохнули.
В 7.00 первыми в преследование противника были брошены пикирующие бомбардировщики морской пехоты. В составе 241-й авиагруппы оставалось только 12 машин. За два дня в ней уже сменилось три командира. На этот раз молодых пилотов вел в атаку капитан Маршалл Тайлер. Через 45 минут летчики морской пехоты обнаружили широкий след вытекшего мазута, ведущий прямо на запад. Еще через 20 минут были обнаружены и сами цели - два больших корабля, уже ощетинившихся зенитным огнем. Один из этих кораблей оставлял след вытекающего мазута, у второго был поврежден нос. Неподалеку от них шла пара эсминцев.