总司令切斯特·尼米兹根据破译讯息提供的情报，迅速制订反埋伏作战，集结三艘航母并向中途岛加派陆基飞机，使日军计划中的伏击提前破产，不过美军事前亦仅大略知晓日军企图，并不清楚其舰队的位置。在6月4日日军开始空袭中途岛前后的数个小时，对彼此位置的侦查形成了决定胜负的关键。结果，美军在6月4日成功发现并伏击了日方的航母舰队，最终在航空母舰对战中成功击败日军并取得击沉四艘日军航母的战果。
当天击中约克城号的是桥本敏男和他的一架僚机，这两枚鱼雷在2时42分击中约克城号左舷，引发大火，动力系统和发电机房瘫痪，舵机亦因为断电而卡死。不久，约克城号再次停驶，并且迅速进水而向左倾斜，迫使舰长巴克麦斯特上校在2时55分下令弃舰。[91][92]
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