美国海军发现上当的时间是在5月7日，当时是一架美军的侦察机在例行巡航时发现的，不过那是日本海军舰队距离中途岛已经很近了，只有不到两百海里，而此时美国海军太平洋舰队则已经到了阿留申群岛，并且已经和日本海军的北方舰队交上手了，即便是短时间内可以打垮日本的北方舰队，也不可能在日本舰队攻打中途岛之前赶回去。
这时尼米兹才恍然大悟，日本海军的“af”方位其实就是中途岛，而不是阿留申，北方舰队不过是为了牵制美军舰队的一枚棋子而已。对于日本海军而言，只要占领了中途岛，即便是将北方舰队彻底抛弃了也值了。
尼米兹这次真的慌了，作为美国夏威夷海军基地总司令官以及美军在太平洋上的海军统帅，尼米兹的战略眼光远比普通军官要强得多，他一眼就看出了中途岛的重要性。
无奈之下，尼米兹只得给中途岛方面的守军发报，命令他们不惜一切代价阻挡日军登岛，等候援兵的到来。不过鉴于中途岛上只有区区三千多名守军以及12艘大小军舰，即便是算上那些鱼雷艇也不过20余艘，根本就不是日本海军舰队的对手，因此尼米兹命令距离中途岛只有1000余海里的珍珠港海军基地的三十余艘大小战舰立即前往中途岛增援。
但是尼米兹也知道，留守夏威夷珍珠港的海军舰船不是老掉牙的货色就是受伤正在修理的战舰。南下增援也只是能敲敲边鼓，想要藉此来阻止日本海军那是不可能的。
不过尼米兹有自己的想法，阿留申距离中途岛需要两天半的航程，也就是说只要中途岛上的守军加上附近海域的美国战舰能坚持两天半的时间，的话，那么美国海军就能赶回来增援。
想法是美好的，但是现实却是残酷的。日本海军抵达中途岛海域后并没有做任何停留，主力舰队立即发动了进攻，机动编队则是向珍珠港方向警戒，随时准备迎战珍珠港方向来的美国海军。
中途岛只是一个面积不过5平方公里的小岛。战舰的炮口稍稍抬高一点就能越过整个海岛。所以尽管地理位置十分重要，但是美军在上面的驻军却不多，算上地勤人员也不过三千四百余人，勉强算的上是一个加强团。
然而日军呢。主力舰队就有五千余人。登陆舰队几十艏战舰上万兵力。日军总兵力足足是美军的5倍有余。双方的实力根本就不在一个等级上，日军只用了不到一天的时间就将守岛美军的防御工事全部摧毁了，守岛的三千余官兵伤亡了大半。其余的部队逃又逃不掉，援兵又遥遥无期，最后只能与登岛的日军同归于尽。
到不是美国官兵有血性，誓不投降，而是日本人自己把行情都搞坏了。自从华盛顿邮报在报纸上报道了美国俘虏的巴丹死亡行军之后，美国官兵就有了一种默契，对日作战那是国战，能打得赢果然是好的，如果战局不利那就死磕，但是无论如何部门能投降，否则的话即便是投降了也不会有好下场。
实施也确实如此，反正在日本人看来俘虏根本就不是人，虐杀俘虏那是常事。在日本军队恐怖的名声面前，即便是美国大兵也只能选择同归于尽。
5月7日晚上十一点，经过九个小时的激战，日军主力终于登上了中途岛，期间日本海军虽然遭到了美国夏威夷方向来的舰队的骚扰性进攻，但是依然与战局没有任何影响。
日本海军轻松占领中途岛的消息传来，整个日本全民沸腾，之前的颓势被一扫而光，大批的日本民众拿着纸做的日本旭日旗涌向日本皇宫外庆祝这次伟大的胜利，整个东京一片欢腾。
美国方面则是另一种景象，中途岛失守之后，夏威夷一片愁云惨淡，日本海军随时可以通过舰队将部队运抵夏威夷，打掉美军在太平洋上装备和兵员最完备的海军基地。
尼米兹上将一边命令夏威夷的美军立即组织防御工事，随时准备迎接日本方面可能到达的进攻。同时尼米兹也向美国政府求助，希望可以派更多的海军战舰作战，否则很难与日本军队周旋下去。
此外，尼米兹上将还命令增援中途岛的太平洋舰队的主力立即进驻珍珠港海军基地，中途岛失守，日军已经彻底控制了整个岛屿，即便是这个时候太平洋舰队的主力感到中途岛也于事无补了，还不如直接返回珍珠港，准备迎战可能来犯的日本舰队。