中途島海戰是二戰的重要轉折之戰，在中途島海戰開始前，日本艦隊的綜合實力遠勝於美軍艦隊，包括部分美軍指揮官在內的大部分人，都認為美軍沒有贏得勝利的希望。然而中途島海戰的結果卻令人大吃一驚，佔據壓倒性優勢的日本聯合艦隊，在海戰中損失了四艘主力航母，實力從此一蹶不振。而美軍艦隊依靠著這次海戰的勝利，逐漸掌握了太平洋戰場的主動權，最終取得了太平洋戰爭的勝利。
受到日軍偷襲珍珠港的影響，在中途島海戰開始前，美軍能夠投入使用的主力航母只有3艘。而當時的日本海軍正處於全盛時期，日軍能夠投入使用的主力航母達到8艘，另外還有多艘輕型航母和水上飛機母艦。在其他艦艇方面，日軍擁有11艘主力戰列艦，美軍的戰列艦在珍珠港事件中損失殆盡，沒有一艘主力戰列艦能夠投入使用。除了主力航母和戰列艦的優勢外，日軍在巡洋艦和驅逐艦的數量上也超過了美軍的數倍，整體實力超過美軍兩倍以上。
由於戰爭前期打的過於順利，整個日本海軍都沉浸在驕傲的氣氛裡面，大部分日本指揮官都狂妄的認為，中途島海戰美軍肯定會失敗，而且會敗得非常慘。作為日軍中少有的"美國通"，山本五十六在戰前並沒有太驕傲，他明白一旦日本不能消滅美國太平洋艦隊，美國很快就能緩過勁來。為了能夠全殲美軍艦隊，山本五十六定下了一個非常複雜的作戰計劃。
按照山本的作戰計劃，日本先派遣一支部隊佯攻阿留申群島，然後再派遣一支登陸部隊主攻中途島，一支航母部隊負責對付美軍的航母，另外還有一支潛艇部隊分成三路巡邏，伺機消滅美軍的支援艦隊。最後山本五十六親自帶領本隊做預備隊，準備隨時參與圍殲美軍的編隊。這個計劃看似機關算計，實際上卻把日軍的優勢兵力分散，導致了日本單獨一個點的力量不足。而且在戰爭開始前，美軍就截獲了日軍的作戰計劃，抓住了山本五十六計劃的漏洞。
中途島海戰爆發後，由於日軍遲遲沒有發現美軍航母，登陸的日軍又請求空中支援，大意的南雲忠一將航母上攜帶魚雷的飛機換裝上了炸彈，結果日軍偵察機恰恰在這個時候發現了美軍航母。等到南雲忠一將艦載機換上魚雷，美軍已經開始發動攻擊。最終日本損失了4艘航空母艦，山本五十六受不了這樣的打擊，命令日軍全線撤退。日軍中途島戰敗的同時，佯攻阿留申群島的部隊傳來了攻克島嶼的捷報，佯攻部隊成了"主攻部隊"，山本五十六機關算計，最終卻坑了自己。
日軍在中途島海戰戰敗，山本五十六具有不可推卸的責任，山本五十六的計劃看起來十分有效，卻具有一定的風險。日軍在兵力優勢的情況下，根本不需要使用這樣冒險的計劃，制定這種冒險的作戰計劃顯然是山本五十六的失誤。當然除了山本五十六的指揮失誤外，日軍指揮官狂妄自大的態度，也是日軍戰敗的重要原因。
日軍的目的本來是要殲滅美軍艦隊，但是在真正開戰之後，佯攻部隊成為了主攻，作戰部隊想要幫助登陸部隊攻佔中途島。這樣貪得無厭的作戰方式，顯然是日本經過偷襲珍珠港的勝利，產生的驕傲自大的心態導致的。實際上中途島海戰後，日本海軍仍然具有一定的優勢，然而在中途島海戰失敗後，日本海軍的自信心被擊垮，根本沒有敢於再發動新的決戰，最終在太平洋戰場上一蹶不振。
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