炸机把美国炮火引向战舰上空，再由战斗机掩护投掷致命的鱼雷。
3点零9分，渊田确信可以突袭，便拿出信号枪，打出一颗信号弹。但渊田发现，板谷所率领的制空战斗机队毫无展开的迹象，无奈他又朝制空战斗机队方向打了一发信号弹。偏偏在这时俯冲轰炸机队的高桥少住发生了误会，他认为是打了两发信号弹，便立即带领俯冲轰炸机朝福特岛和希卡姆机场猛扑下去。鱼雷轰炸机队的村田目睹了所发生的一切，他虽然知道高桥判断失误，但是别无选择，为了摆脱高桥可能给他带来的干扰和妨碍，他只有率领其鱼雷机队以最快的速度冲向目标。然而，高桥还是赶在了前边。这样这场袭击就是以炸弹攻击而不是预定的鱼雷攻击开始。
渊田看到他和源田、村田如此煞费苦心制定的精确战斗计划，由于没有估计到的因素——人的误差而落空，气得咬牙切齿。然而，他很快就发现进攻的顺序无关大局，成功已经在握。3点互9分，渊田向等在后面的电信员水木德信兵曹喊道：“水木兵曹，现在发攻击令！”电键立即敲打连续发出：“脱，脱，脱”的攻击信号。这是日语“突击”一词的第一个假名。攻击开始了。此时此刻，夏威夷时间是7日早晨7时49分，华盛顿时间是7日下午1时19分。
第一攻击波展开队形时，渊田的无线电发报机仍在咔嗒咔嗒作响。渊田在巴伯兹角上空盘旋一圈，接着又转头观察珍珠港上空和地面情况，在排除一切疑虑之后，确信他们已最大限度地实现了战略奇袭的目的。3时23分，下令用甲种电波向联合舰队和东京发报：“虎！虎！虎！”，意为“我偷袭成功”。
在“长门”号的作战室里，司令部里的通信员嘶哑着声音大叫着跑了进来：“值班参谋，现在连发‘突’！”值班参谋接过电报后马上向山本报告：“长官，内容您刚才也听到了。发报时间是3点19分。”山本睁大双眼，嘴唇撇成八字形，默默地点了点头。4分钟之后，电波再次传来“虎！虎！虎！”的信号。作战室里一片欢腾。不久报捷的电报便一份接一份地送到：“我鱼雷攻击敌舰，效果甚大。”“我攻击希卡姆机场，效果甚大。”
在珍珠港，7点55分正是吃早饭的时间，军乐队排起整齐的队伍，准备8点准时升旗。当第一枚炸弹落在福特岛的时候，海军少将弗朗还自言自语地说：“多么粗心愚蠢的飞行员，竟照看不好自己的投弹器。”在第一攻击波机群向港湾猛扑过来时，几乎每个人都认为这是喜欢特技表演的海军飞行员又在炫耀自己的本领。然而，一阵喧嚣打破了港湾的宁静，六七艘战舰同时中弹爆炸，到处响起刺耳的警报声。美太平洋舰队司令部的值班参谋在震耳欲聋的爆炸声中一边急忙用电话通知金梅尔，一边火速下令马上向海军作战部部长斯塔克、美亚洲舰队司令哈特、美大西洋舰队司令金等拍发了一份特急电报：“珍珠港遭受空袭，这不是演习。”紧接着巴特里克·比林卡少将从福特岛的司令部广播：“敌机空袭珍珠港，不是演习。”
日本鱼雷机群分为两批，一批16架，对福特岛两侧舰船实施鱼雷攻击；另一批24架，从东南方向进入，超低空接近战列舰。7艘战列舰整齐地排列在福特岛的沿海，外2艘，里5艘。飞行兵首森驾机掠海扑去，他回忆说：“忽见一艘战列舰隐隐约约出现在我的飞机正前方，像一座巍峨的山峰耸立在轰炸机前面。”日机在仅仅只有12米的高度上纷纷发射特制的浅水鱼雷，只见海面上蓝白色的雷迹交叉纵横，向周围没有布设防雷栅的停在外侧的战列舰飞窜，顿时，舰船舷侧纷纷发出轰天巨响，水柱四起，火光冲天。
停在外侧的“俄克拉何马”号首先遭到攻击。后膝驾机逼近目标，突然那条大船赫然耸现在他的正前方。后膝后来回忆说：“当我投下鱼雷时，我的飞机距水面只有20米左右。鱼雷发射后，我的飞机开始爬高。此时我才发现我甚至比这艘战舰的桅楼守望台还低。观察员报告，在该舰位置升起一股巨大水柱。”接着第2颗鱼雷又接踵而至。在受到攻击20分钟后，“俄克拉何马”号已近倾覆。一个水兵描述说，它看上去“好像很疲劳，想休息一下。”船底部从油污弥漫的水中翘起，船体继续翻滚，直到上体接触到25英尺深的海底，然后就不再动弹。金梅尔的夫人惊恐地在门前看着眼前这幕可怕的景象，她后来说：“这时，‘俄克拉何马’号开始慢慢地令人头晕地向一侧翻去。最后只有船底露出水面。太可怕了，这么大的军舰竟在我眼前沉没了！真是不可思议。起初，我没有意识到士兵们也正在死亡。”在倾覆的“俄克拉何马”号前方，“加利福尼亚”被两颗鱼雷击穿，柴油如同鲜血般从船侧涌出。在“俄克拉何马”号后面的“西弗吉尼亚”号也燃起了熊熊大火，舰上的人员像蚂蚁一样，涌入沉船周围满是油污的水中。
仍然留在“俄克拉何马”号船体上的水兵受到肆无忌惮的攻击。鱼雷轰炸机和俯冲轰炸机尖叫着向他们冲下来，再拉上去，轮番攻击。零式战斗机向他们疯狂扫射，轰炸机在他们头顶上轰鸣，一批批炸弹呼啸而下，准确击中目标。
突然