中途島屬波利尼西亞群島,位於太平洋中部,檀香山西北2200公里,為珊瑚環礁周長24公里,環抱東島和桑德島,陸地面積5平方公里。該島距美國舊金山和日本橫濱均為2700海里,處於亞洲和北美之間的太平洋航線的中點,故名中途島。中途島是美軍在夏威夷的門戶和前哨陣地,中途島一旦失守,美太平洋艦隊的大本營珍珠港也將唇亡齒寒。
1942年4月“杜立特空襲”後,日本認為威脅來自中途島,山本五十六遂決心實施中途島戰役,企圖奪取中途島。這不僅能報美軍空襲東京的一箭之仇,還能打開夏威夷群島的大門,防止美軍從夏威夷方面攻擊日本本土。更重要的是,山本想借此機會,將美國太平洋艦隊殘餘的軍艦引到中途島一舉殲滅。為達到這個目的日本海軍幾乎傾巢而出,投入大半兵力,是日本海軍在“二戰”中規模最大的戰略進攻。
在照片拍攝幾個小時後，山本五十六被擊斃
然而山本不知道的是,美太平洋艦隊司令尼米茲早從破譯的日軍電報中掌握了他進攻中途品的企圖,並已做好了充分的準備,不僅加強了島上的防禦力量,還準備了以3艘“約克城”級航空母艦為主力,再加上約50艘艦艇的艦隊,理伏在中途島東北方向、準備攻擊前往中途島的日本艦隊。與此同時,19艘潛艇部署在中途島附近海域,監視日艦行動。網撒下了,就等著山本五十六這個獵物上門了。
6月4日凌晨6時,南雲忠一艦隊的110架戰鬥機發起了空襲中途島的第一次攻擊。南雲在飛機起飛時,並不知道美國航母就在他的翼側。日軍以損失6架戰機的很小代價完成了第一次攻擊,中途島損失慘重,機場、油庫均遭毀壞,並有16架美軍戰機被擊落。8時,日偵察機報告發現美軍5艘巡洋艦和5艘驅逐艦,南雲的參謀長主張第二撥攻擊中途島,回頭再來對付這10艘軍艦組成的普通艦隊,然而幾分鐘之後,日偵察機又發回一份語意模糊的電文:“敵艦似乎由一艘航空母艦殿後。” 
確認美方航空母艦陣容之後,南雲忠一處於進退維谷的境地。山口多聞向南雲忠一建議“立即命令攻擊部隊起飛”,可此時空襲中途島的第一攻擊波機群返航正飛抵日本艦隊的上空,第二批突擊飛機換裝魚雷還沒有完成,如果馬上發動進攻，那麼油箱空空的第一撥攻擊機群會掉進海里。南雲忠一權衡再三,決定把攻擊時間推遲,先收回空襲中途島和攔截美軍轟炸機的飛機,然後再攻擊美航母編隊。但這需要一個小時的時間,美軍飛機完全可能利用這段時間發起對南雲艦隊的襲擊,如果美機恰巧在日軍為飛機補充彈藥和油料之時進行轟炸,日艦將面臨致命的打擊這是一種危險的方案。但南雲忠一不願意讓自己的飛機掉入海中,希望儘可能減少損失。他是在賭博,他不太相信美國艦隊會抓住這個稍縱即逝的戰機。 
戰局就在這短短的1小時內急轉直下,幸運女神助了處於劣勢的美國人一臂之力,美軍終於抓住了這個千載難逢的戰機。8點左右,一隊由16架魚雷機組成的編隊,獨自向北搜索,終於發現了南雲編隊,不幸的是,這組美機燃油耗盡,而且無戰鬥機掩護,在勇敢地衝向目標的英雄壯舉中,被日“零”式戰機和高射炮紛紛擊落。與此同時,由“企業”號起飛的15架魚雷機和由“約克城”號上起飛的14架魚雷機在襲擊日艦“蒼龍”號和“飛龍”號的戰鬥中,所投魚雷竟無一命中。
就在美軍敗局將定的時刻,卻出現了戲劇性的轉折,從“企業”號上起飛的34架“無畏”式轟炸機,在預定海域沒有發現目標,搜索了1個小時也一無所獲,由於燃料不足，正準備返航時,卻意外發現了一艘日軍驅逐艦,美機飛行員認為這艘驅逐艦或許能夠幫助他們找到日航空母艦,於是他們緊隨日艦而行,果然發現了由4艘航空母艦組成的南雲艦隊。34架“無畏”式轟炸機立即分別對“赤城”號和“加賀”號航母展開攻擊。18架從“約克城”號航母上起飛的“無畏”式轟炸機接踵而來，攻擊了“蒼龍”號航母。此時日艦正處於極易受攻的境地,甲板上到處是魚雷、炸彈以及剛加好油的飛機,而且保護航母的戰機正在四處追殺美軍魚雷轟炸機,這正是美軍求之不得的有利時機。 
美軍“約克城”號
南雲忠一的一念之差,終於招致了日本海軍350年來最大的悲劇:就在第一架日本戰鬥機將要飛離飛行甲板時,美機的攻擊已從天而降,一切都是那麼巧合，日軍航母上堆滿的易燃易爆物品只要沾上一點火星,就足以把這個鋼鐵巨物送入海底。美機猶如大發橫財一般痛快淋漓地輪番投彈。頃刻之間,日艦火光沖天,烈焰升騰日軍的3艘航空母艦剎那間變成了3團火球,驚人的爆炸聲此起彼伏,轉眼之間日本失去了3艘航母,威武一時的南雲艦隊只剩下“飛龍”號航母獨撐危局了。
日本航母編隊遭受到毀滅性打擊,令“飛龍”號的司令官山口多聞怒不可遏，他在接替了南雲忠一的空中作戰指揮權之後,毫不猶豫地對美航母艦隊發動了反擊。飛龍”號發動兩次進攻後,艦員們疲意不堪,戰鬥力大減,但山口仍決定黃昏時再次出擊,給美艦隊以最後的致命一擊。正在這時,一隊美軍轟炸機突然衝向“飛龍”號,一連串炸彈呼嘯而下,4彈命中目標。在尚未對美艦造成致命一擊之前,“飛龍”號先遭毀滅,沉入海底。
“飛龍”號的沉沒,標誌著的南雲艦隊的徹底失敗。遠在300海里外的“大和”號戰艦上的山本五十六眼見大勢已去,痛苦地向日本艦隊發出了承認失敗的電文，撤銷了中途島作戰計劃,失去了空中掩護的日本艦隊狼狽撤回。
“約克城”號沉沒
戰役意義
中途島海戰改變了太平洋地區日美的實力對比,日軍僅剩重型航母1艘、輕型航母4艘,更重要的是,在這次戰鬥中,日軍損失了大量有經驗的優秀飛行員,從此日本在太平洋戰場喪失戰略主動權,這場海戰可說是太平洋戰區的轉折點。
中途島戰役交戰雙方交戰對比：
時間：
1942年6月4日－6月7日
參戰方：
日本帝國海軍，美國太平洋艦隊
參戰方兵力：
航母：日軍4艘，美軍3艘
各類艦船：日7艘，美25艘
各類飛機：日264架飛機，美230架艦載機+172架陸基飛機
傷亡情況：
日軍：4艘航母、重巡洋艦三隈號沉沒，332架軍機（包括備用機）日軍陣亡：3057人陣亡，其中110名飛行人員美軍：航母“約克城”號、驅逐艦哈曼號沉沒，98架軍機美軍陣亡：307人陣亡，其中172名飛行人員
主要指揮官 ：山本五十六，切斯特.尼米茲
前線指揮官 ：南雲忠一，斯普魯恩斯，弗萊徹
戰後分析
日軍失敗原因
1.日本海軍驕傲自大，狂妄輕敵。驕兵必敗，這是日本海軍在這次海戰中的真實寫照，也是日本海軍在這次海戰中失敗的根本原因。戰爭初始階段，日本海軍表現很好，尤其是偷襲珍珠港，做到了計劃周密，準備充足，作戰精確無誤，取得了意想不到的輝煌戰果。但是由於這個階段過於順利，使日本海軍上下被勝利衝昏了頭腦。在這次海戰上，沒有了開戰初期那種兢兢業業的態度。作戰計劃制定倉促，漏洞百出，對反對意見置若罔聞。而對作戰計劃進行檢驗的圖上演習也是敷衍了事。
2.情報戰的失敗。情報戰和信息戰已經成為制約戰爭勝利的主要因素之一。在這次海戰中美軍取勝的王牌就是事先破譯了日本海軍的密碼，在戰役爆發前就瞭解了日本海軍的作戰計劃和作戰部署。這樣就能集中力量伏擊日軍。反觀日本，他們在戰前沒有蒐集到任何有價值的情報，預定的偵察行動也由於種種原因取消了。因此對敵情作出了完全錯誤的判斷。雙方一明一暗，使美國享盡了先機之利。
3.日本作戰計劃的錯誤。首先，日本犯了分散兵力的錯誤。其次。在給南雲艦隊的任務是兩個根本矛盾的任務。一個任務是空襲中途島，為登臨作戰作火力準備。這就嚴格限制南雲艦隊的行動自由。可另一個任務確是與敵人艦隊接觸並殲滅之，這又要求南雲艦隊根據情況完全機動行事。由於沒有指明哪個優先，使南雲艦隊無所適從。被迫在兩個波次的飛機上裝載了完成不同任務的彈藥，後來因為更換彈藥延誤了時間，延誤了戰機，遭受滅頂之災。第三，沒有重視情報工作，對蒐集情報的手段不重視，使得沒有正確判明敵情。
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