上，一片忙碌。由岛崎少佐指挥的轰炸机36架、攻击机24架，在18架零式战斗机的护航下立即起飞，直扑美特混编队而去。
可是，就在这支空中攻击机群离舰不久，第5航空母舰战队航空兵指挥官原忠一少将又收到侦察机发来的报告：“敌情有误！美特混编队的真正位置是在路易西亚德群岛以南。”然而已经来不及了，庞大的机群正按照第一次报告的方向进击。
而此时，从“约克城”及“列克星顿”起飞的93架攻击机队已快飞临“祥风”号航空母舰的上空了。
原来，几乎就在高木机动部队接到侦察机发回的错误报告同时，弗莱彻海军少将也发现了日军的行踪。据尼米兹将军在战后所写的《大海战——第二次世界大战海战史》记载：“7日晨，担任该方向侦察任务的美国侦察机开始报告敌情。8时15分，一飞行员报告：在米西马岛以北不远的海面发现航空母舰2艘和重巡洋舰4艘。于是，弗莱彻命令2艘航空母舰上的突击机群出动。93架飞机在侦察机返航之前就已出击。据后来查明，由于密码译错，上述情报失实。侦察机的报告本来是：“发现巡洋舰2艘和驱逐舰2艘。”日本及美国均因情报失实而使攻击机群徒劳往返。
岛崎少佐率领的78架攻击机群在到达攻击地点之后，才发现所谓的“特混编队”不过是1艘驱逐舰和1艘大型油船。这艘3.35万吨的“尼奥肖”号大型油轮，昨日给“列克星顿”及其警戒舰只刚加油完毕，现正在“西姆斯”驱逐舰的护卫下，绕道返回美国。78架飞机对这支几乎没有反抗能力的船队进行了猛烈的攻击。“西姆斯”号在几分钟内连中了3枚500磅的炸弹，迅即沉没。“尼奥肖’号中了7颗炸弹和几枚鱼雷，引起大火，完全丧失了航行能力。但所幸的是，由于它那巨大的油舱已经被抽干，从而具有密封舱那样的浮力，使它没有立即沉没，而一直在海上漂流了4天。5月11日，美国“亨利”号驱逐舰前来救援，将仍在这艘油船上的109名船员和14名“西姆斯”号的幸存人员救出。“亨利”号奉命用鱼雷将油轮击沉，直到此时，这艘外号叫“胖贵妇”的大型油轮才撅起了大屁股，消失在波涛之中。
美国舰队虽然也得到同样误报，但弗莱彻并没有让他的攻击机群去攻击日军登陆部队，他认为既然发现了登陆部队，附近肯定有更合适的攻击目标。果然，不久“约克城”号的另一架侦察机传回报告说：“敌一艘航空母舰和4艘巡洋舰。距离180海里，敌航向120度，航速120节，西北西。”弗莱彻心中大喜，目标就在突击机群前去攻击的目标东南35海里处，只要该突击机群稍微修正一下航向，就能发现这个新的目标。
11时许，美攻击机群开始集中攻击“祥风”号。当“祥风”号掉转船头，拼命地迎风驶去，准备放出布满甲板的舰载机时，93架飞机当头罩下。先是鱼雷机攻击，接着是俯冲轰炸，在短短的几分钟内，“祥风”号就被命中13颗炸弹和7条鱼雷，从舰首到舰尾燃起熊熊大火。11点35分，遭到攻击之后仅15分钟，“祥风”号像一块石头似地沉入大海——这是整个大战期间击沉战舰最快的记录之一。全舰800余名舰员，死亡636人，而美军只损失了3架SBD侦察轰炸机。
“祥风”号虽只是一艘改装的轻型航空母舰，但对日本海军而言，这是在战争中首次丧失航空母舰，因此在日本海军首脑部引起很大震动。除了丧失“祥风”号航空母舰外，日军在这一天的攻击还遭到很多挫折。当时，美军的重巡洋舰与机动部队是分开的，以重巡洋舰为主力的海面部队，准备打击日军在莫尔兹比港的登陆船队。在日军发现后，从腊包尔基地派出了38架一式陆上攻击机去攻击美巡洋舰、驱逐舰编队，但却不幸遭到美机痛击，有4架被击落，另有数十架被击伤，一无所获。
由于“祥风”号被击沉，使原忠一少将感到脸上无光，急欲报一箭之仇。可是距日落仅剩3小时了，等出击的机群返回母舰时将已是黑夜，飞行员能否在黑暗的海域里安然回到航空母舰上，原忠一少将并无把握。他犹豫再三，最后还是决定让攻击部队再次起飞。他挑选出擅长夜战的飞行员，驾驶12架轰炸机和18架攻击机于16时15分向预想的美国航空母舰所在的方向飞去。
日军的这一冒险很不值得。因为此时密云连绵不断，狂风夹着暴雨，海面能见度很低，日军飞机从弗莱彻舰队的附近飞过，却没有发现就在他们眼皮底下的美航空母舰。相反，弗莱彻舰队却用雷达发现了正在接近的敌机，遂令战斗机起飞迎战。由于日机没有护航战斗机，加之携带着笨重的鱼雷和炸弹，根本不是战斗机的对手。不一会儿就有8架鱼雷机和正架俯冲轰炸机被打得凌空爆炸，剩下的日机不敢恋战，落慌而逃。可是偏偏荒不择路，当他们在寻找己方的航空母舰时，正好路过美特混舰队上空，并误把美国航空母舰当成了日本的航空母舰。由于日机不知道美舰载机的着舰规则，打开航行灯准备降落，被美舰看出破绽，认定这些飞机就是刚刚逃走的那批日机。一艘驱逐舰立即用探照灯光将他