实际上，美国舰队的航空母舰不是一艘，而是携带233架飞机的3艘——“企业号”、“约克城号”和“大黄蜂号”。此时，日本航空母舰因发送飞机升空需要，正迎风直线航行，成为空中攻击的活靶船。护航的日本飞机因燃料耗尽已经回舰，接班飞机又没有及时升空，天上已经没有一架日本飞机。而日本官兵还陶醉在击退美军飞机轮番攻击的喜悦中，失去了警惕性。第4批50架美国舰载机乘机从云端钻出来，向日军发起了猛烈攻击。来自“企业号”的一群俯冲轰炸机首先扑向“赤城号”，炸弹雨点般从高空落下。“赤城号”躲闪不及，连中两弹。一弹炸碎升降机，钻进飞机库，引起乱堆在旁边的鱼雷连锁爆炸。另一弹落在左舷甲板，引起排成行的飞机燃烧，并引爆飞机挂架上的鱼雷炸弹。烈焰腾空而起，又四下漫延，连续引爆的鱼雷、炸弹大大助长了火势，被炸成马蜂窝状的装甲板被烈焰烧焦、发红。日军官兵死伤累累，吼声、骂声、哭声、闹声以及爆裂声相互交织，其状惨不忍睹。与此同时，另一些美国飞机也击中了日舰“加贺号”和“苍龙号”。其中“加贺号”中4弹，“苍龙号”中3弹。爆炸引起的大火同样不停地引爆舰上的鱼雷、炸弹，使整个战舰成为一片火海。只“飞龙号”隐藏在一片厚厚的雨区，逃开了美军轰炸机的致命攻击。