機升空。13時，美軍的雷達警戒艦忽然發現很多空中目標，距離100海裡，向瓜島方向飛馳。不久，傳來了令弗萊徹沮喪的消息：由“龍驤”號起飛的15架戰鬥機和6架轟炸機，同拉包爾起飛的日本轟炸機在瓜島上空會合後，聯合轟炸了瓜島機場。
弗萊徹聞訊後立即采取了行動。13時45分，他下令“薩拉托加”號航空母艦上的30架轟炸機和8架魚雷機前往攻擊“龍驤”號。
但緊接著弗萊徹又收到了一連串不祥的情報：
“在日‘龍驤’號東北60海裡處又發現了日軍航空母艦一艘!”
“14時30分發現兩艘航空母艦，方位340。，距離198海裡!”
“14時40分發現日軍前衛群的4艘巡洋艦和多艘驅逐艦，方位347°，距離225海裡!”
而此時，美軍已有51架轟炸機、15架魚雷機在空中執行偵察、攻擊和防潛任務，兩艘航空母艦的飛行甲板上隻剩下14架轟炸機和12架魚雷機。
更令弗萊徹惱火的是航空母艦與升空飛機之間的通訊聯絡極不通暢，他欲令那批攻擊“龍驤”號的美機中途轉向，去攻擊日本的那兩艘大型航空母艦，但苦於聯絡不上，隻好組織現有兵力迅速應敵。
從“薩拉托加”號航空母艦上起飛的38架美機，神不知鬼不覺地於15時5分到達“龍驤”號上空。這時，“龍驤”號正轉向逆風行進，想讓自己的飛機騰空。美機抓住這一有利的攻擊時機，立即展開了圍剿。美轟炸機從高空中飛撲而下，刹那間，有4顆炸彈在“龍驤”號甲板上爆炸。
與此同時，美魚雷機從目標前方兩麵同時進入，在60米高度，840米遠的位置上迅速投放魚雷，有一條命中目標，頓時全艦被大火和濃煙所籠罩，艦體向左傾斜20°。很快。“龍驤”號已不可救藥，並於當晚8時沉沒在大海之中。
山本五十六苦心投放的這隻“誘餌”最終落入了魚腹，而魚兒卻沒有上鉤。
但是，正當“龍驤”號作為山本計劃中的犧牲品受到美機如狼似虎般的攻擊時，南雲中將喜形於色，以為美國人已經中了調虎離山之計，斷定此次定能大功告成。當一架日軍偵察機在被擊落前發回了美艦編隊確切位置的報告後，南雲立即於15時7分派出80餘架日機，對美航空母艦進行首次打擊。
16時2分，“企業”號上的雷達發現了許多空中目標，距離88海裡，方位320。。這就是前來進攻美艦的日機群!弗萊徹急忙下令甲板上待命的飛機起飛前往截擊。不久，空中待命的“野貓”式戰鬥機已達53架。同時，“企業”號上僅存的11架轟炸機和10架魚雷機，也與“薩拉托加”號上的5架魚雷機和2架轟炸機合兵一路，前往攻擊日艦隊。
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至此，弗萊徹已把全部家底攤了出來。
16時29分，由36架日俯衝轟炸機和12架日魚雷機組成的第一攻擊波，在24架戰鬥機的掩護下，漸漸逼近美艦隊，美機立即迎了上去，雙方機群在距離“企業”號25海裡處的濃密雲層中擺開陣勢，一場殊死的空戰就這樣開始了，周圍幾千米的天空中充滿了飛機刺耳的喧囂聲。攻擊“龍驤”號後返航的美SBD“無畏”式俯衝轟炸機和TBF“複仇者”式魚雷機，也不失時機地趕來參加了這場空中惡戰。美機勇敢地衝擊，打亂了日機隊形，在日機尚未進入轟炸航線時，他們就一舉擊落了6架。
赴任日本聯合艦隊司令官的山本五十六。不久，30架日本俯衝轟炸機在混戰中突破攔截網，直取航空母艦“企業”號。在這萬分危急的時刻，“企業”號奮力反擊。“北卡羅來納”號戰列艦射出的炮彈也在空中頻頻炸響，紛飛的彈片和黑色的硝煙在航空母艦上空構成一道屏幕，數架日機中彈後爆炸，但終有多架日本俯衝轟炸機接連突破火網。16時41分，第一批接近目標的日機以70°的舷角進行俯衝，在不到500米的高度上投彈。一位美國軍官在驚慌之中競拔出他的11.43毫米手槍朝著直衝下來的轟炸機射擊，直到把子彈打光為止。
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