“加贺”号也遭到了同样的命运。第一颗炸弹在它的右舷爆炸；第二和第三颗砸开了舰首升降机，在舰桥的底下爆炸，使停着的飞机着了火，并且炸死了舰长和许多高级军官。第四颗炸弹则掉进了机库，引起炸弹和鱼雷的连锁爆炸。这艘航空母舰的速度开始减慢了。
这一次空袭，也把南云吓坏了，当他听见爆炸声时，已见另外两艘航空母舰起火了。而几秒钟之后，美军“约克城”号的俯冲轰炸机迅速结果了日军航空母舰“苍龙”号。同时，在“企业”号舰载机起飞后一个多小时才起飞的18架“无畏式”飞机，抄近道赶到日军舰队上空，也向日舰编队发起攻击，几分钟的快速袭击使日军的防卫陷于瘫痪。而“约克城”号的“无畏式”飞机没有一架受损。此役，美国海军以47架飞机的代价，消灭了日本帝国海军这支精锐的航空母舰突击舰队3/4的力量。
遭袭后，“苍龙”号的火势已经变得不可控制了，在袭击结束之后不到20分钟，这艘航空母舰就被首先下令放弃。800名官兵沉到海底，许多人活活困在机房里。
南云的旗舰“赤城”号也伤痕累累，它设法继续航行了20分钟后，动力越来越弱，被炸坏的飞机着火燃烧，火苗直往舰桥上窜。10时47分，南云听从劝告，不顾体面地从舰桥的一个窗口顺着绳子爬了下去。最后一个爬下来的是源田，他发现绳子已经烧着了，铁梯子烫手，他只好往下跳，结果摔坏了双脚。他躺在竹担架上，和几百名受伤的官兵一起，从甲板上转移到等候着的驱逐舰上。
当南云在上午11时之前将他的指挥旗转移到“长良”号驱逐舰上的时候，他还有完整的“飞龙”号以及两艘战列舰、3艘巡洋舰和12艘驱逐舰供他指挥。这使他有了反击美国特遣舰队的战斗机会。
6月4日上午，美国的特遣舰队和珍珠港的作战室都沉浸在欢庆胜利的气氛之中。正午前，“约克城”号的雷达发现“飞龙”号的俯冲轰炸机从西边飞来，距它们还有约50英里。“约克城”号的战斗机驾驶员吸取了以前海战的教训，设法抢占了高度，在敌机发动进攻之前就击落了3架护航的“零式”战斗机和6架轰炸机。“约克城”号航空母舰上的枪炮手击落了另外两架还没有来得及投弹的“九九式”轰炸机。在垂直落下的6颗炮弹中，只有3颗击中目标。有一架飞机没有收住俯冲而炸毁了，一颗炸弹在飞行甲板上滚了一会儿，然后爆炸了，引起了火灾。
但这场大火不到一个小时就被扑灭了。1时45分，“约克城”号上轮机员重新烧着了锅炉，飞行甲板上的缺口也用木板补上了。巴克迈斯特舰长仍能让他的航空母舰以每小时20海里的速度行进。
接连的失败激怒了“飞龙”号上老资格的飞行员友永海军上尉，他坚持要用仅剩的几架飞机出战，尽管他自己的飞机的油箱坏了，飞去就意味着飞不回来。
一小时后，友永率“九七式”鱼雷飞机分头向美军进攻，在桅顶的高度上，从四面八方向“约克城”号扑去。替这艘航空母舰护航的4艘重型巡洋舰采用了新战术：用重炮向前方海域发射炮弹，掀起一堵水墙。可是这个办法仍阻挡不住4个下定了决心的日本飞行员，他们冲过水墙，在离“约克城”号舰首不到500码的地方投下“长矛式”鱼雷，飞机掠过舰只时靠得很近，甲板上的炮手可以清晰地看见飞行员摇晃着拳头，表达愤怒。
两颗鱼雷击中了“约克城”号左舷，在油箱附近的舰壳上掀开两个大洞，并把舰舵轧住了。大量海水从洞口涌入，“约克城”号发生令人担忧的倾斜。不一会儿，抢险队报告：他们解决不了海水滔滔不绝流进来的问题，因为临时修补远不能把水堵住。
巴克迈斯特估计母舰很快就要沉没，在下午3时前不久下令放弃。
后来证明巴克迈斯特作出放弃舰只的决定为时过早，就在他作出这个决定的时候，一小时之前起飞的10架“无畏式”飞机侦察小分队，在下午2时45分左右到达南云舰队剩下的那艘航空母舰的上空。这就是“飞龙”号。第16特遣队收到这个消息后，斯普鲁恩斯在3时30分将“企业”号调头迎风，出动另一批空袭力量，共24架俯冲轰炸机，包括“约克城”号上的10架“无畏式”飞机。这时，日军“飞龙”号上饥饿的飞行员们则在吃着甜米团子。当瞭望员大喊着“敌人的俯冲轰炸机来了”的时候，还没等司号员吹起警号，“无畏式”轰炸机就从晚霞中直扑过来。“飞龙”号立刻起了大火。几分钟后，袭击停止了。除损失3架轰炸机以外，所有的“无畏式”轰炸机均平安返回。“企业”号报告了他们在一天之内击沉了两艘航空母舰的辉煌战绩。
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