Внезапно капитан 2-го ранга Таяма увидел в бинокль 9 летящих прямо на них самолетов. Не успел отзвучать сигнал тревоги, как бомбы начали падать на корабли. Лейтенант Яуноки, артиллерийский офицер одного из эсминцев, не успел даже дать сигнала тревоги. Он узнал о присутствии самолетов противника, когда бомба с грохотом разорвалась вблизи корабля. На транспорте "Аргентина-Мару" были более бдительны. Прозвучал сигнал тревоги, ход увеличили до 20 узлов и в 4.38 открыли огонь, а спустя минуту бомба оглушительно рванула в 200 ярдах от борта. Конвой, нарушив строй, отчаянно извивался, уклоняясь от бомб, дым клубами валил из труб, разрывы зенитных снарядов пятнами покрыли небо. Однако прежде чем зенитный огонь кораблей достиг полной силы, американские бомбардировщики исчезли в туманной дымке на северо-востоке.
Японские транспорты продолжали движение, не получив ни одного попадания. Лишь одному транспорту были причинены незначительные повреждения осколками близко упавшей бомбы.
Уверенные, что им удалось нанести японцам тяжелые повреждения, пилоты полковника Суини вели свои бомбардировщики обратно на базу. Это оказалось далеко не простым делом. Надвигалась ночь, а никто из них не умел летать строем в темноте. Кроме того, армейским пилотам было тяжело ориентироваться над океаном, чтобы найти маленькую точку Мидуэй. В 19.30 на Истерн-Айленде зажгли посадочные огни, прошли часы беспокойного ожидания, но никаких признаков возвращения самолетов не было. Наконец на базе с радостью услышали отдаленный гул моторов. Было уже 21.45, когда последний из Б-17 совершил посадку.
Пока тяжелые бомбардировщики полковника Суини совершали посадку, в атаку на японские транспорта шли вооруженные торпедами летающие лодки. Переброшенные утром из Перл-Харбора, они вылетели с Мидуэя в 21.30 под общим командованием старшего офицера 44-й патрульной эскадрильи лейтенанта Ричардса. Четыре лодки под командованием лейтенантов Хибберда, Пропета, Девиса и Бойдека взлетели одна за другой. Пятая - младшего лейтенанта Ротенбурга - задержалась на старте и несколько отстала от остальных. От подвешенных под правую плоскость торпед центровка машин нарушилась, они вибрировали и дрожали. Взяв курс на юго-запад, "Каталины" летели широким фронтом на высоте 3 000 футов. Стояла прекрасная лунная ночь. Летающие лодки шли через редкие облака, следя за белым огнем на фюзеляже ведущего самолета. Младший лейтенант Ротенбург плелся где-то далеко позади, потеряв все шансы соединиться с группой.
В 1.20 оператор РЛС ведущей машины лейтенанта Хибберда доложил об обнаружении цели. Впереди, купаясь в лунном свете, прямо на них шли две кильватерные колонны затемненных кораблей противника. Идя в кольце эскадренных миноносцев охранения, они не подозревали о надвигающейся опасности. Пренебрегая противолодочным зигзагом, японцы шли прямым курсом кратчайшей дорогой к Мидуэю.