Yamaguchi tung ra một đợt tấn công thứ hai nữa, tìm kiếm mẫu hạm khác
của Mỹ. Ðoàn phi cơ thứ hai lại đến tấn công chiếc Yorktown một lần nữa.
Yamaguchi tràn trề hy vọng vì các phi công đợt thứ hai báo cáo họ tấn công
một mẫu hạm khác, chứ không phải cùng một chiếc Yorktown đã bị tấn
công từ trước. Yamaguchi tưởng rằng đã hạ được hai mẫu hạm Mỹ, và như
thế trận chiến kể như ngang ngửa. Ðúng 4 giờ chiều, đô đốc Spruance ra
lệnh cho phi cơ của hai mẫu hạm Mỹ đi lùng triệt hạ mẫu hạm còn lại của
Nhật.
Ðô đốc Tanaka nhận được báo cáo về sự tan rã của lực lượng mẫu hạm
dưới quyền chỉ huy của Nagumo. Tanaka cũng nhận được lệnh phải tiến
hành cuộc tấn công với lực lượng khu trục hạm của mình. Viên đô đốc này
giận dữ đến cực điểm. Nếu hải quân Mỹ có sức mạnh hủy diệt được lực
lượng hùng hậu của Nagumo thì lực lượng khu trục hạm của Tanaka làm
sao có hy vọng hoàn thành được nhiệm vụ. Trong lúc đó Spruance quyết
định phải diệt cho bằng được mẫu hạm cuối cùng của Nhật. Phi cơ tuần
thám của Mỹ bủa ra khắp nơi để săn lùng chiếc Hiryu.
Trên chiếc Hiryu, đô đốc Yamaguchi quyết định mở một cuộc tấn công nữa.
Số phi cơ còn lại của Yamaguchi không nhiều lắm, nhưng ông vẫn nhất
định hy sinh các phi cơ này để đạt chiến thắng. Tất cả phi cơ đang được
chuẩn bị sẵn sàng, chờ đợi khi nào tìm thấy được mẫu hạm của Mỹ sẽ cất
cánh. Nhưng trước khi các phi cơ của mẫu hạm Hiryu sẵn sàng cất cánh thì
phi cơ của Mỹ đã tới. Mẫu hạm Hiryu lãnh liên tiếp bốn trái bom và mẫu
hạm chìm xuống một biển lửa, và mộng chiến thắng của Yamaguchi cũng
tan thành mây khói. Yamaguchi can trường ở lại chết theo mẫu hạm Hiryu.
Ông nhắn nhủ các thủy thủ còn ở lại:
"Với tư cách là sĩ quan chỉ huy mẫu hạm này, chỉ mình tôi hoàn toàn chịu
trách nhiệm về hai mẫu hạm Hiryu và Soryu. Tôi sẽ ở lại với mẫu hạm này
cho tới cùng. Tôi ra lệnh cho các bạn phải rời khỏi mẫu hạm và tiếp tục
