Самолеты с «Хирю» начали взлет в 11:00. Их целью избрали «Йорктаун». Первыми на цель вышли пикировщики D3A1, которых вел капитан Кобаяси. Большинство было сбито американскими истребителями, к авианосцу прорвалось только семь машин. Из них три оказались сбиты зенитным огнем с «Йорктауна». Японским пилотам удалось добиться трех попаданий. Корабль получил серьезные повреждения, его скорость упала до шести узлов. Но отчаянными усилиями команды спустя час удалось восстановить боеспособность авианосца и поднять скорость до 20 узлов. Но уже в 14:30 операторы радаров «Йорктауна» заметили неопознанные самолеты. Это были 9 «Kate» с «Хирю» и один самолет, успевший взлететь с «Акаги». Отряд вел капитан Томонага. Перед летчиками поставили задачу атаковать первый обнаруженный неповрежденный авианосец. О том, что американцы располагают тремя авианосцами, японцы еще не знали. Томонаге первым попался «Йорктаун». Он разделил свои машины на две группы и повел их в атаку с обоих бортов. На японские самолеты обрушился шквал огня. Первым загорелся сам Томонага. Его сбил лейтенант Чача, командир VF-3, только что взлетевший с «Йорктауна». Томонага все же успел сбросить торпеду, прежде чем его самолет рухнул в воду. Всего в «Йорктаун» попало две торпеды. Авианосец приобрел крен в 26 градусов, что заставило загасить котлы. Экипаж покинул обреченный корабль, а самолеты приземлились на «Хорнет» и «Энтерпрайз». Японцы потеряли пять самолетов, в том числе машину командира группы. Оставшиеся самолеты вернулись на «Хирю», где приступили к их заправке и перевооружению. В этот момент над последним боеспособным авианосцем японской эскадры появились американские пикировщики из VB-3, VB-6 и VB-8. В несколько заходов американцы пустили на дно «Хирю». Так японский императорский флот потерпел свое первое крупное поражение в войне. Кроме авианосцев флот потерял 257 самолетов, из которых только 44 было сбито. Американцы потеряли «Йорктаун» и 148 самолетов.
Трофейный Nakajima B5N1 Model 12 «Kate» поздней производственной серии, тактический номер «KEB-306» из 931-го кокутая, (продром Аслито, Сайпан, июнь 1944 года. 931-й кокутай участвовал в прикрытии японских конвоев.
Одновременно с боем у Мидуэя японцы провели диверсионный налет на Алеутские острова. В налете участвовали малые авианосцы «Рюдзё» и «Дзюнё», которые вместе с кораблями сопровождения составляли северную эскадру вице-адмирала Хосогая. Оба авианосца несли 21 B5N2, 24 D3A1 и 32 А6М2. Действия эскадры ограничились налетом на Датч-Харбор. Из-за плохой погоды и активного противодействия американской авиации налет оказался мало результативным. Операцию прекратили 4 июня 1942 года. Потери японцев составили 3 B5N2, 4 D3A1, 3 А6М2, а также один разведывательный гидроплан.
После поражения при Мидуэе потребовалось реорганизовать японский флот. 1-й флот стал называться 3-м флотом и объединять 1-й и 2-й дивизион авианосцев. В состав флота вошло шесть кораблей. 1-й дивизион составляли «Сёкаку», «Дзуйкаку» и «Дзуйхо», а во 2-й дивизион входили «Дзюнё», «Рюдзё» и «Хиё». Шесть названных авианосцев располагали 300 самолетами. Главную ударную силу авиагруппы по-прежнему составляли пикирующие бомбардировщики D3A1, а также бомбардировщики-торпедоносцы B5N2. В августе 1942 года главной задачей флота было взять под контроль Соломоновы острова, но для этого сначала требовалось выбить американцев с Гуадалканала. Операция по захвату острова получила кодовое название «Ка». В операции участвовал ударный отряд вице-адмирала Нагумо, в состав которого входил 1-й дивизион авианосцев («Сёкаку» и «Дзуйкаку»). В задачу отряда входило прикрытие транспортного флота контр-адмирала Танаки, который должен был доставить подкрепления на Гуадалканал, где шли ожесточенные бои японских сухопутных частей с частями морской пехоты США. Нагумо был должен не только прикрывать десант, но и нейтрализовать авианосцы противника, если бы они появились в зоне действия его эскадры. На «Сёкаку» и «Дзуйкаку» базировалось 147 самолетов, в том числе 54 D3A1 «Val», 36 B5N2 «Kate» и 52 А6М2 «Zero». Кроме того, к операции привлекался малый авианосец «Рюдзё», в задачу которого входило проведение диверсионных операций и нанесение отвлекающих ударов. Дополнительно требовалось, чтобы авианосец уничтожил союзнический аэродром Хендерсон. На «Рюдзё» базировались 23 А6М2 и 9 B5N2. Японской эскадре противостояли три американские авианосца: «Саратога», «Энтерпрайз» и «Уосп». Однако «Уосп» незадолго перед началом операции был отослан на базу для пополнения запасов топлива.
23 августа 1942 года с авианосца «Рюдзё» вылетели самолеты, в задачу которых входило бомбить аэродром Хендерсона. Группа состояла из шести А6М2 прикрытия и шести B5N2. Командовал группой капитан Мураками. Следом за первой группой в воздух поднялось девять А6М2, в задачу которых входила штурмовка аэродрома. Когда японские самолеты подлетали к цели, американцы засекли «Рюдзё». Немедленно с «Саратоги» вылетела ударная группа. Японцы сбросили бомбы и завязали бой со взлетевшими «Уайлдкетами» и Р-400. В бою были сбиты три бомбардировщика и три японских истребителя. Четвертый бомбардировщик, получивший тяжелые повреждения, совершил вынужденное приводнение. Над островом еще кипел бой, когда американская ударная группа вышла на «Рюдзё». Американская ударная группа включала в себя бомбардировщики «Dauntless» и торпедоносцев «Avenger». Авианосец получил три прямых попадания, еще три бомбы взорвались в опасной близости от борта. Корабль еще держался на плаву, когда торпедоносцы сбросили торпеды. В цель попала лишь одна из них, но этого оказалось достаточно. В 20:00 корабль медленно ушел под воду.
Конкурент B5N бомбардировщик Mitsubishi В5М1 Model 61 «Mabel», Судзука-кокутай, 1938 год.
Тем временем, главные японские силы, после тщательной разведки, перешли к атаке. Примерно в 15:00 в воздух взлетело 27 D3A1 и 18 истребителей сопровождения. Отрядом командовал подполковник Секи. Часом спустя вылетел второй эшелон, насчитывавший 27 D3A1 и 9 А6М2. Вторую группу вел капитан Такахаси. Торпедоносцы B5N2 остались в резерве. Когда японские самолеты приблизились к авианосцам, выяснилось, что те уже успели поднять в воздух истребители. Американских истребителей было много, но часть из них удалось связать боем. Пикировщики начали налет. Главный удар обрушился на «Энтерпрайз», который атаковало сразу 18 D3A1. Корабль получил три попадания, в результате чего у авианосца заклинило руль, на борту вспыхнул пожар, возник небольшой крен на борт. Ситуацию удалось стабилизировать лишь к 18:30. Счастье улыбнулось американцам, так как самолеты второго эшелона не нашли «Энтерпрайз», который, без сомнения, не смог бы отразить второй налет. Потери японцев были ощутимы. Кроме «Рюдзё» они потеряли 19 D3A1 и 6 А6М2.
Следующий поединок у Соломоновых островов состоялся 26 октября 1942 года. В историю этот бой вошел под названием боя у острова Санта-Круз. Накануне, 25 октября передовые части японской армии зацепились за край аэродрома Хендерсона на Гуадалканале. Штурмовые части 17-й армии доложили, что уже захватили взлетные полосы. Это не соответствовало действительности и повлекло серьезные последствия. Захват аэродрома был сигналом к началу следующей фазы операции. Японский флот у острова состоял из трех частей. Отряд контр-адмирала Абе (два линкора, четыре крейсера и семь эсминцев) составлял передовой заслон флота, 1-й дивизион авианосцев вице-адмирала Нагумо («Сёкаку», «Дзуйкаку» и «Дзуйхо») и отряд поддержки вице-адмирала Кондо (2-й дивизион авианосцев — «Дзюнё», два линкора, пять крейсеров и одиннадцать эсминцев). Американцы располагали двумя авианосцами («Хорнет» и «Энтерпрайз»), контр-адмирала Кинкейда, а также отрядом прикрытия (64-я тактическая группа контр-адмирала Ли), состоявший из линкора «Вашингтон», трех крейсеров и пяти эсминцев. Подойдя к Гуадалканалу, японская эскадра оказалась в зоне досягаемости американских разведывательных самолетов. Первым был обнаружен отряд поддержки, вскоре американцы определили местоположение передового отряда. С «Энтерпрайза» в воздух вылетело 11 «Dauntless», в задачу которых входило определить точное нахождение противника. Все самолеты несли бомбы. Но в этот день боевого соприкосновения не произошло. Американские самолеты не нашли японских кораблей. 26 октября на разведку вылетели самолеты VS-10 и VB-10. Разведку вели и японцы. Некоторые «Донтлессы» столкнулись в воздухе с японскими самолетами и завязали поединки. Несколько самолетов заметило авианосец, который был идентифицирован как «Сёкаку». Два самолета сумели сбросить бомбы на корабль, который в действительности был малым авианосцем «Дзуйхо». Обе бомбы попали в цель и «Дзуйхо» потерял боеспособность. В то время как два американских самолета сбрасывали бомбы, с палуб японских авианосцев поднимались самолеты, которые должны были нанести удар по эскадре адмирала Кинкейда. В 7:10 в воздухе было уже 21 D3A1, 22 B5N2 и 21 А6М2. В воздухе также находился ведущий самолет D4Y1-C «Judy». Следом предполагало отправить второй эшелон, но вылет самолетов задержался из-за налета на «Дзуйхо». Последние самолеты поднялись в воздух в 8:00. С палубы «Сёкаку» вылетело 20 D3A1 и 5 А6М2, а с «Дзуйкаку» стартовали 17 B5N2 и 4 А6М2. В 9:05 с авианосца «Дзюнё» поднялись 17 D3A1 и 12 А6М2. Всего против кораблей адмирала Кинкейда вылетело 138 самолетов, в том числе 57 D3A1, 39 торпедоносцев B5N2 и 42 истребителя А6М2. В это же время с американских авианосцев взлетели бомбардировщики SBD-3 ёи торпедоносцы TBF-1. Однако американский авиаотряд был в половину меньше и насчитывал вместе с истребителями прикрытия только 73 машины.