7：25分，淵田美津雄海軍中佐率領的第一波攻擊隊（九七艦攻38架、九九艦爆42架、零式戰斗機40架）共計120架飛機的龐大隊伍分別從5艘航母上起飛。珍珠港英雄淵田在中途島海戰中得了盲腸炎所以沒能升空作戰，只滯留在赤城號上養病，結果目睹了一場空前大失敗，4艘航母均被美國飛機擊沉，他從赤城上逃離時雙腳骨折，所幸被人搭救才幸免于難，回國后一直躲在海軍醫院里養傷，直到德國特使科爾將中途島海戰失敗結果捅了個底兒掉之后才重新出來，足足養了5個月的傷才痊愈。
冢原二四三很器重他，讓他負責協調全部機動艦隊的艦載機，因為現在一航戰、五航戰事實上合并了，所以他比以前南云忠一掌權時權限大得多，而且在他看來與南云同為海兵第36期畢業的冢原中將在指揮航母作戰的水平上比南云那優柔寡斷的性格不知道要高明多少。該結論也得到了機動艦隊航空參謀源田實的認可，比如上次作戰冢原就果斷舍棄了輪機重創的飛鷹號——雖然為此丟了1艘航母但保住了機動艦隊其他航母。
淵田美津雄一方面感激冢原的信任，另一方面也要報中途島的一箭之仇——雖然有很大部分是英國軍艦，但至少航母是美國人的，他不但親自出馬而且還要求打頭陣率領第一攻擊波展開進攻。
突擊者號航母是美國最初研制的小型多功能驗證航母，排水量不過1.5萬噸，雖然載機數量高達81架（72架常用9架后備），但速度慢，機庫小，大部分作戰飛機只能系留在甲板上。因此事實上已退居二線，更多承擔培訓與飛機輸送職能，艦上只有一批菜鳥飛行員。老手寥寥無幾，更沒做好交戰的思想準備。現在形勢所迫被逼到承擔作戰任務真是情非得已。
坎寧安的作戰指令下達后，整條軍艦亂成一團，反應速度慘不忍睹，足足用了25分鐘才起飛第一架飛機，然后又以2分鐘1架的速度陸續放飛后續機群，直到第45分鐘時的放飛速度才達到4分鐘3架。白白浪費了索科特拉島巡邏機給他們爭取到的預警時間。
看著這令人揪心的一幕，坎寧安和彼得斯都連連搖頭，好在日本飛機尚未出現。他們還有一點時間。不過突擊者號技術和反應能力雖然差了一點，但勇氣卻是不小的，在全艦僅有54架f4f戰斗機和18架sbd俯沖轟炸機能立即投入戰斗（備用機需要組裝）的情況下，指揮官根據索科特拉島的情報并考慮艦隊防空需要，一咬牙先分出去18架f4f和18架sbd組成一個攻擊隊向日本艦隊撲去，其余戰斗機再陸續起飛為艦隊提供防空掩護。
幾乎與此同時，索科特拉島上的皇家海軍航空兵出動了基地全部飛機發動進攻，可他們的底牌實在太少，一共只有6架海颶風、8架管鼻燕，還有8架老掉牙的劍魚攻擊機。最后讓劍魚掛上魚雷晃晃悠悠出擊了。
8：05，日美攻擊機群在距離快速縱隊不遠處的空中相遇，看到龐大的日本機群。美國飛行員們倒吸一口冷氣，淵田美津雄看到美國機群數量也不少，便令坂谷茂少佐指揮16架零戰去截住美國人。雙方很快在空中廝殺起來，美國艦載機飛行員的經驗和水平均不如日本同行，f4f戰斗機的性能也略弱于零戰，因此在持續6分鐘的空戰中，16架零戰擊落了9架sbd，7架f4f，自己只損失了3架。坂谷茂認為剩下的這點敵機后方艦隊掩護機群足以應付。便快速脫離后去繼續追趕淵田美津雄的大隊去了。
8：24，淵田美津雄毫不費力地找到了已分成了東西兩隊的快速縱隊。他沒去理會四散逃命的運輸艦，只把目光牢牢鎖定了在隊伍中央的突擊者號航母。千趕萬趕總算全部起飛完畢的美國艦載機飛行員發現龐大的日軍機群畢竟后立即撲上來迎戰，各艦密集的高射炮火在空中不斷炸響。
30余架零戰立即與36架f4f戰斗機廝殺起來，99艦爆則抓住機會進攻，突擊者號首先成為集火目標，3分鐘之內連續吃了2顆500公斤重的航彈，升降機當場被炸毀，另一枚穿透了甲板在里面爆炸，隨即引發了庫存的航空燃油泄漏與爆炸，整條軍艦迅速騰起一團團黑煙和大火，損管隊員們竭盡全力地準備撲滅甲板上的大火，但火勢實在太大且突擊者號確實也不經打，8分鐘之后，艦長無奈地宣布棄艦。
馬薩諸塞號戰列艦是艦隊中最大、最新的戰列艦，周圍猬集了一圈驅逐艦，防空火力也是最密集的，吸引了大批飛機撲下去進攻，在2分鐘內先后有兩批九九式艦爆向其進攻，第1架艦爆投下的炸彈在1號和2號炮塔之間爆炸，穿透了首層甲板，當場炸死30余名水兵；另一枚炸彈在艦橋附近爆炸，厚重的防御裝甲保護住了司令塔內的官兵，但周圍一圈高射炮遭了殃，第三架艦爆準備沿前面2人成功的路徑撲下去，卻被已反應過來并調整到位的20mm高射炮群一頓猛烈射擊，結果在空中直接被打爆，第4架飛機看到情形不對，立即換了角度撲下去，來不及調整角度的高射炮手們眼睜睜看著這架飛機將炸彈扔在艦尾，引起巨大的爆炸。
第二批進攻的艦爆們雖然數量比第一批多2架，但運氣卻比之前一批略差——馬薩諸塞號又吃了3顆炸彈，其中有2顆是近失彈，沒對軍艦造成重大傷害，但飛舞的彈片卻橫掃后部甲板，上面一片狼藉，到處都是水兵們的斷肢殘臂和連聲慘叫。第6枚命中右舷前部，一直貫穿到動力艙才爆炸，片刻后4座鍋爐發生損壞，最高航速一下子掉了3節，其他核心部位并未受到重大影響。
但在他身后的奧古斯塔號重巡洋艦（北安普頓級）卻頂不住了，在2分鐘內遭到6架艦爆圍攻，繼續中了3枚500公斤的炸彈，該艦的防御自建成之日起就存在很大問題，僅能抵擋驅逐艦級別進攻，炸彈穿透甲板在右舷炸開一個大洞，無數海水瘋狂涌來，5分鐘之后，這條9000噸級的條約型重巡洋艦終于頂不住了，開始向側，然后進水速度加快，僅僅1分多鐘后就完全傾覆，全艦671名官兵幸存的僅僅38人。
在俯沖轟炸機進攻的同時，淵田美津雄親自指揮的魚雷機攻擊也開始了，九七艦攻們冒著熾熱的炮火在快速縱隊左右兩翼投下了幾十條魚雷，雖然驅逐艦、輕巡洋艦們一邊盡力開火干擾魚雷機，一邊奮不顧身地盡量為主力艦們擋槍，但魚雷數量實在太多、投放的角度又太刁，令人防不勝防。
君權級老艦、建造已近30年的決心號戰列艦首先中槍，左舷吃到了2條魚雷，隨著兩聲巨響之后，被炸開2個碩大無比的大洞，不到2分鐘就進了4000多噸海水，全艦整體側傾超過15度，艦長只能無奈地下令棄艦，在他的命令之下，幸存官兵們紛紛跳水逃生，幸虧這個命令下得早，挽救了一半官兵——幾分鐘之后該艦開始迅速下沉，還引起了巨大的漩渦。
在決心號沉沒的同時，同級艦復仇號也頂不住了，這艘老艦在先后吃到3顆炸彈、2條魚雷的情況下，當場斷為兩截后迅速下沉，水兵們連逃生的機會都不多。說起來這2艘護航戰列艦最近還真是不走運：前段時間護送一大批運輸船隊去亞歷山大港進行物資補給，結果這些船隊全成了德意艦隊的戰利品；回來后還沒休整幾天又被坎寧安召喚參戰，結果一起戰沉在非洲之角。
馬薩諸塞號不愧為新銳的南達科他級戰列艦，在30余架飛機的圍攻之下，一共吃到7顆航彈，3條魚雷，但僅僅是進水5000多噸，向右傾斜9度，在艦長再次下令注水后還恢復了一些平衡，最高航速依然保持在20節，該艦一邊躲避各處而來的炸彈與魚雷，一邊奮力還擊，一共擊落了5架敵機，占快速縱隊整體戰績的四分之一強，而留在艦隊上空進行掩護的36架f4f也不過就打下區區7架飛機，自己的損失卻達到了驚人了24架。
伊麗莎白級的兩艘戰列艦運氣非常不錯，坎寧安所在的厭戰號只吃到2顆近失彈，除損失了4門高射炮和50余名水兵之外無特別大的損失，而馬來亞的艦首吃到了一顆炸彈，涌進去2000多噸海水，淹掉了3個鍋爐，但被損管隊員們奮力控制住了，最高航速只掉了2節。本來還有2條魚雷是沖著馬來亞號來的，結果不遠處的費城號輕巡洋艦（布魯克林級，說是輕巡洋艦，但排水量高達1.2萬余噸）替他全部擋了下來，馬來亞號安然無恙，費城號卻遭到重創，雖還像條死狗一樣勉強漂浮在海面上，但已動力全失，全艦官兵被迫棄艦。(