山本海军上将及其手下们像赌博赌红了双眼的狂徒，不顾一切地要在这天夜里捕捉对方舰队，并实施夜战。然而，日军的这一企图是不可能实现的，因为美国的航母编队已开始向东航进，日军根本追赶不上。
斯普鲁恩斯将军对空袭敌人后率部掉头东进的行动作出了这样的说明：“一方面，我认为不应冒险与可能居于优势的日军部队进行夜战；另一方面，我希望第二天早晨别离中途岛太远。我部队所在的位置应该是，既便于追击退却之敌，又能粉碎日军对中途岛的登陆。另外，附近海面也许还有日本航空母舰与其登陆编队一起行动，而在西北海面也有出现第5艘航空母舰的可能性。”
后来，当山本知道美军舰队已经向东疾进，在拂晓前与其接触的可能性几乎不存在时，实施夜间舰队决战的最后一线希望破灭了。
4.中途岛战局，岛国的“恶梦”
放弃了夜战的想法之后，山本及其幕僚中的每一个人都清楚地意识到这一仗已经打败了，但没有一个参谋人员建议中止作战。相反地，他们都拼命想方设法要从失败中捞回一些东西。于是，他们提出了各种各样的补救方法。
但各种方案都不能使山本满意。黑岛和渡边还被山本训斥得哑口无言。参谋们已经明显的看出，山本早就认为局势已无可挽回。现在除了退却，向西逃窜外，别无他事可做。因此，他们根据山本的意图起草了一份关于中止战斗，安排会合地点的电文。山本内心十分难过，无可奈何地批准了这份电文。
6月5日2时55分，山本向所属部队下达了联合舰队第161号作战命令：
1.撤销占领中途岛的作战计划。
2.主力部队负责集合进攻部队和机动部队（“飞龙”号及其护航舰只除外），并于6月6日上午在北纬33度、东经170度的位置加油。
3.警戒部队、“飞龙”号及其护航舰只以及“日进”号也应驶向上述位置。
4.登陆部队向西行驶，脱离中途岛飞机的攻击范围。
作出上述决定后，山本的主力部队就开始向东航行，去与南云和近藤会合。
当近藤按时到达后，南云却仍无踪影。于是，山本派出“凤翔”号的一架搜索机去寻找机动部队的下落。其实，南云一直与近藤保持着平行航行，并逐渐向指定位置靠拢。
12时零5分，日军的几支部队在山本规定的海域会合。然而，这已不是各舰队所期待的胜利和欢乐的大会师。日本4艘最精良的航空母舰已不复存在，日方还损失了332架飞机。
更悲惨的损失是2197名技术优秀、富有实战经验的作战人员在战斗中丧生。其中：“赤城”号上263人，“飞龙”号上416人，“苍龙”号上718人，“加贺”号上约800人。
在南云新的旗舰上，军官们面对这种作战结局，都感到颜面丢尽，无地自容。
6月9日，战败的日本舰队继续向西退却。铅灰色的天空，云层低垂。从海上升起的雾气像幽灵似地盘旋飘忽，弥漫在条条桅杆之间。大海似乎此时也反映了日本舰队的气氛，它波涛汹涌，浊浪排空，极不平静。
旗舰上的山本下令“长良”号向“大和”号靠拢。他要召集舰队的主要参谋人员到舰上来开会。被召参加会议的人员有草鹿、源田、舰队书记官大石等。在草鹿等人到来之前，山本已将宇垣、黑岛、渡边、佐佐木和有马等人召集在一起。
山本知道，“大和”号的退却，宣告了中途岛战役行动的失败。
参谋们此时已得出了某些不利于第1航空舰队及其负责军官的结论。所以，山本指示这些人不要提出任何批评意见。他断然下令：“决不许对外人说潜艇部队和第1航空舰队要对中途岛战败负责之类的话。责任在我。”
日军中途岛失利的原因是多方面的。其中一个根本原因，是山本五十六上将犯了“分散兵力”的兵家大忌。山本不是把参战的日本部队集中使用，而是采取了分散兵力的方针，结果各部队的兵力都比较薄弱。从战略上看，分散部署在阿留申的兵力是不必要的，因为这支兵力的目的仅仅是为了摧毁那里的美军设施和短时间占领北方几个小岛，然后再予放弃。而且分散兵力还不只限于兵分两路，在中途岛方向作战的兵力也是分散使用的。
南云的航空母舰部队在中途岛西北；山本的战列舰主力在后面300海里处；近藤的攻略部队主力在中途岛的南面或西南；栗田的直接支援部队同攻略部队输送船团则从西南接近中途岛。兵力不集中，对陆、海、空作战都是一种基本战术弱点。
在中途岛，这一弱点给美军歼灭南云部队提供了方便条件。南云的航空母舰被歼后，日本方面由于兵力分散而产生的弱点使日军几乎完全丧失了战斗力。与此相反，美方部队的部署却是紧凑有力的。美军的参战部队虽然一分为二，但是两部分兵力配置的距离并不远，保持了紧密的战役战术联系，其舰载机完全可以集中攻击同一个目标。在所有的作战原则中，“确立明确的作战目标”是最重要的一条，日军的问题也出在这一点上。
日军所设计的中途岛作战，从一开始就是两种意见争论不休。山本一方面计划攻取中途岛环礁，另一方面又打算诱歼美太平洋舰队残部。就连刚刚培养出来的日本海军少尉也能看出这两个目标犹如水火，不能相容。更为糟糕的是，在这两个目标中，日本人还搞错了重点。在联合舰队看来，攻占中途岛是首要任务，而歼灭美国太平洋舰队是次要任务。他们正好把两者的重要性搞颠倒了。
★南云的错误
南云作为直接指挥作战的战场指挥官，犯了3个严重错误：
1.在空袭中途岛那天清晨，他没有做出充分的搜索部署，没能及时发现美军的特混舰队，致使他的部队处于被动挨打的地位。
2.南云所采取的舰载机战斗编组方法有问题。他把舰载机编为两个攻击波，每个攻击波都是从4艘航空母舰上按比例抽调出来的飞机编成的，而不是由两艘航空母舰的飞机编成第一攻击波，另外两艘航空母舰的飞机编成第二攻击波。虽然同时使用4艘航空母舰的飞机可以缩短飞机起飞和回收的时间，但在收回飞机时及飞机起飞前必然十分脆弱。
3.在南云发现美军特混舰队有一艘航空母舰后，没有立即用全部飞机进攻。南云当时可能存在一种侥幸心理，认为美军不会在这最不堪一击的时刻来进攻，但美军恰恰是在这一时机来进攻的。
山本五十六召开这次小小的碰头会也是有一定目的的。
“遭到如此沉重的打击，大家无不痛心。作为每一个责任人，怎样对待自己的生命当然是个人的事，但应当尽量保存宝贵的指挥员和战斗员。我左思右想，不禁对他们起了恻隐之心。在冷静达观和武士道精神这两者之间，决不能促使其作出错误的选择。”宇垣后来在他的日记中这样写道。
眼看着就要回国了，水兵们情绪渐渐好了起来。但到达吴港后所发生的事情，却是他们怎么也没有想到的。
一进港，他们就立即被隔离了。不准他们上岸，也不准与舰外任何人接触，甚至连舰长也不例外。只有司令部的个别参谋人员因工作特别需要才能进出。为了对日本国民封锁中途岛战败的消息，日本军方和政府采取了多种措施。
6月10日，海军军令部副总长和副海军大臣联名下达一项通知：“决定公布中途岛海战中我方损失如下：1艘航空母舰损失，1艘航空母舰受重创，1艘巡洋舰受重创，35架飞机未能返回。”
5天后，宇垣又下达了一个补充通知：“除大本营公布的情况外，在海军内外都不许透露有关中途岛和阿留申战役的任何情况。在海军内部将公布‘加贺’号已损失、‘苍龙’号和‘三隈’号遭重创，但这几艘舰的名字将不对外公布。”另外，日本官方报刊还大肆吹嘘在中途岛战役中日本取得了重大胜利。
6月15日，帝国大本营发表补充战报说：“先前所公布的奇袭中途岛的战绩中，还应加上1艘美‘旧金山’级A级巡洋舰和1艘潜艇。”所谓“先前公布”的战绩，是指两艘“企业”级航空母舰和1艘驱逐舰。
更大的弄虚作假表现在有关日本所受损失的报道上。日本官方公报着重强调了北方行动的胜利，对于失利的一面则含糊其辞。为了对伤亡程度保密，日本政府采取了令人吃惊的极端措施。
“长良”号从吴港抵达柱岛后，渊田和大约500名伤员被转移到医院船“冰川丸”上。“冰川丸”于夜色中偷偷驶入横须贺，在一个不引人注目的码头靠了岸。然后，沿着一条由海上警察严密警戒的道路，伤员被秘密地送到基地医院。他们被分在两幢楼房里，从此与世隔绝。日本海军已经把他们当作“绝密文件”来保管了。
美国著名海军历史学家莫里森教授把美军在中途岛海战中的胜利称之为“情报的胜利”，这是很自然的。美军破译了日本的密码电报，提前发觉日本的攻击计划，是日本失利的最主要的和最直接的原因。倘若日本攻占中途岛的意图的秘密能像袭击珍珠港的计划那样彻底掩盖的话，这次战役的结果就很可能会大不相同了。但是，美军取得中途岛的胜利，又不仅仅是因为破译了日本的密码，还有其他若干原因。
美军方面只有几天时间用来准备对付敌人这次咄咄逼人的挑战。弗莱彻于5月27日下午带着损坏严重的“约克城”号进入珍珠港后才开始中途岛战役的准备工作。斯普鲁恩斯也仅比弗莱彻早一天到珍珠港，抵港后才出乎意料地知道日本人正向中途岛驶来。斯普鲁恩斯、尼米兹和弗莱彻几次匆匆会晤后，斯普鲁恩斯就于5月28日上午出海了，弗莱彻也于5月30日出航。美军制定基本作战方案，只有短短的几天时间。
斯普鲁恩斯在作战指挥上的优良素质，也在中途岛之战中一次又一次的显露了出来。当他侦察到南云的航空母舰编队后，立即调动了所有能够调动的飞机去进攻。他不仅知道何时该进攻，而且知道何时该停止。
另外，斯普鲁恩斯清楚地知道，勇敢超过了某种程度便成了十足的愚蠢。因此，他在攻击日军航空母舰后，立即调头东去，使山本想在夜间与美军进行舰队决战的希望落了空。此外，他知道他的任务是保护中途岛，所以尽管西边有诱人的鬼影，他还是坚守他的岗位。
他也知道自己第二位的任务是必须把航空母舰保存下来以便再战。他没有上敌人的当，没有驶进威克岛日本人岸基轰炸机攻击距离之内，也没有越出自己的通信联络范围之外。
当然，在此次战役中，还有其他的美国主要将领也都表现出了非凡的才智。他们的共同合作同样促使了美国的胜利，那就是6月5日凌晨2时55分，日本联合舰队司令山本大将终于痛苦地下令：“取消中途岛的占领行动。”
不得不提的是，在返航途中，为躲避美军潜艇的袭击，日军的两艘巡洋舰互相撞到，双双受伤。6月5日天亮后，中途岛美军根据潜艇的报告派出12架俯冲轰炸机攻击了这两艘巡洋舰，下午又有多批B-17轰炸机进行了攻击，但投下的80枚炸弹无一命中。
美军航母编队也做好了追击准备，侦察机和潜艇报告在中途岛以西125海里，西北175海里和250海里都有日舰。
斯普鲁恩斯判断这是日军分成几个编队撤退，由于兵力有限，只能选择一个目标追击，他斟酌再三，决定攻击最远的日军舰队，因为据侦察机报告这支舰队中有1艘航母，实际上这是“飞龙”号，当美军舰载机飞到时，“飞龙”号已沉入海底，所以只攻击了护航的驱逐舰。
斯普鲁恩斯考虑到飞行员已连续作战3天，疲惫不堪，而且附近海域可能有日军潜艇出没，加上距威克岛很近，岛上日军岸基飞机也有一定威胁，为避免不必要的损失，便于6月6日黄昏下令停止追击，转向东北，撤离了战场。
他的这一决定非常明智而审时度势，山本获悉美军航母在后追击，一面企图将其引向威克岛，由岛上的岸基飞机进行攻击，一面组织3艘巡洋舰和8艘驱逐舰前去迎战。按双方航线推算，如果美军继续追击，就会在夜间与日舰遭遇。由于美军舰队的适时撤离，中途岛海战便彻底停止了。
山本电告舰队所有指挥官：“敌人舰队几乎已遭全军覆没，正在向东败退。”这个弥天大谎，也突出地显示了他不敢公开承认失败的嘴脸。
当将军们问山本五十六：“我们至此一败，该如何向天皇请罪？”山本铁青着脸说：“要向天皇陛下请罪的只有我一个人。”历史上规模空前的海空大战，到此宣告结束。
中途岛战役，是世界海战史上以少胜多的典型战例，无论从双方投入的总兵力，还是在中途岛局部战场的兵力，日军都占明显优势。但结果却是日军遭到惨败。
美国方面损失了1艘航空母舰，1艘驱逐舰，307名官兵和147架飞机。
日本方面付出了惨重的代价：4艘航空母舰和1艘巡洋舰被炸沉，损失飞机322架，其中283架飞机是随母舰沉没；阵亡官兵3507人，包括几百名经验丰富，身经百战的飞行和机务人员。联合舰队从此一厥不振，再也无力发动大规模的海空作战。从珍珠港事件后日本人一直拥有的太平洋战区的战略主动权，也就拱手交出了。
此后，由于缺少舰载航空兵的支援，日军舰艇部队就难以超出岸基航空兵的作战半径活动，逐步丧失了主动权。因此完全可以说中途岛战役是太平洋战争的转折点，对整个战争有着决定性影响。
对日本海军来说，更严重的，是他们妄自尊大的自信遭到了无情的打击。中途岛战役之后，直到第二次大战结束，他们再也无法对战局作出正确的判断。
中途岛战役后，“翔鹤”号和“瑞鹤”号成了日本联合舰队的顶梁柱，并改称第1航空战队。1942年8月在瓜岛争夺战中，在东所罗门海，“翔鹤”号和“瑞鹤”号击伤美国航母“企业”号，1942年10月的圣克鲁斯海战中，又击沉美国航母“大黄蜂”号。
到了1943年，太平洋的天平已完全逆转。美国埃斯克斯级航母服役后，日本联合舰队的“翔鹤”号和“瑞鹤”号仍然在苦苦支撑，两舰屡屡受创，但还劫数未到。1944年6月，在马里亚纳海空战中，“翔鹤”号被美潜艇发射的鱼雷击中，随后燃油爆炸，便沉没于海上。1944年10月，在菲律宾战役的恩加尼奥角海战中，已是空有其表的“瑞鹤”号作为诱饵被美第3舰队击沉。至此，日本6艘偷袭珍珠港的航空母舰全部被击沉。
