与1942年6月初开展的中途岛战役同时进行的还有日军对美国领土阿留申群岛的攻略作战。某些记述始终称阿留申作战是为了在战略上分散、转移美军的兵力,实际上日军方面为这次作战而进行了认真的努力,而且就阿留申战役本身而言日方也希望其能取得成功──他们预计攻占阿图岛和基斯卡岛将确保日本本土北翼的安全,并迫使美方从其他地方抽调部队。日军参加进攻阿留申群岛的兵力包括2艘航空母舰(译者注:这2艘航空母舰是“龙骧”号和“隼鹰”号),在中途岛遭遇惨败之后日军甚至一度想急调这2艘航母南下。
尽管在舰艇数量方面同日军相比存在较大的差距,但美国人在最重要的空中力量方面所处的态势却要好得多:美军的航空母舰上共搭载有225架舰载机,另外在中途岛上还部署了125架陆基飞机。尼米兹在这方面堪与山本一决高下:日军只拥有248架舰载机,另有16架水上侦察机。另一个令人生畏的问题是:当时日本人在飞机设计的某些方面确实要胜过其美国同行,特别是零式战斗机相较于格鲁曼的“野猫”战斗机,以及中岛飞机公司的“九七舰攻”(B5N,后来美军给其起的绰号是“凯特”)相较于道格拉斯飞机公司的TBD-1“蹂躏者”鱼雷轰炸机。美、日两军的俯冲轰炸机──道格拉斯公司的SBD“无畏”和爱知公司的“九九舰爆”(D3A,后来美军给其起的绰号是“瓦尔”)在当时都被证明是致命的舰船杀手。
尼米兹把每一架可用的飞机都派往了中途岛,这也是美军在二战中的首次全面联合作战。32架“卡特琳娜”海上巡逻机主要是从中途岛“沙岛”的水上飞机基地起飞的,与此同时,来自美国海军陆战队、美国海军和美国陆军的部队也驻满了中途岛“东岛”上所有的营房。海军陆战队的空中大队下辖一支由SBD“无畏”式俯冲轰炸机和沃特 SB2U“守护者”侦察轰炸机组成的混合中队,同时其战斗机主要是布鲁斯特F2A“水牛”搭配格鲁曼的F4F“野猫”。海军方面首次派出了6架TBF“复仇者”鱼雷轰炸机,以协同陆军的B-26“掠夺者”鱼雷轰炸机。陆军航空队在这方面也做出了非常有意义的贡献──他们派出了来自第5轰炸机大队和第11轰炸机大队的19架B-17E轰炸机。
外表不美观但航程超远的“卡特琳娜”海上巡逻机最先与敌人接触了。1942年6月3日清晨,“卡特琳娜”在距离中途岛450英里(约724千米)以外的地方发现了日军舰队的先头部队。当天下午晚些时候,小沃尔特•斯维尼中校(Lt. Col. Walter C. Sweeney Jr.)与9架B-17轰炸机一起从敌人上空飞过。斯维尼中校拍发了一份接敌报告,然后率领机群向敌人发起了一场高空水平轰炸。不出所料,轰炸失败了──要想从20000英尺(约6100米)的高空命中移动的舰船是一个巨大的挑战,陆军的飞行员们很少接受这方面的训练。尽管如此,B-17“飞行堡垒”们还是为这场战斗做出了它们的第一个贡献。
大约从早上6点开始,中途岛上的守军就着手把一切能用的兵力都派上了天:25架海军陆战队的战斗机,10架陆、海军混编的鱼雷轰炸机,以及28架海军陆战队的侦察轰炸机。由弗洛伊德•帕克斯少校(Maj. Floyd B. Parks)率领的海军陆战队第221战斗机中队的飞行员们勉强与来袭的日机对抗着。由于美军战机是三三两两地零散接敌的,因此他们很快就被占据了高度优势、战机性能优良且经验丰富的日军飞行员咬住了,海军陆战队的飞机遭受了惨重损失。
短短几分钟之内,几乎所有的“水牛”都被击落了,帕克斯少校和他手下的大部分飞行员阵亡。此后的几十年里,“水牛”始终被人们认为是一款“死亡陷阱”,但在这种情况下,哪怕是派出一个完整的“野猫”战斗机中队,最终结果似乎也不会好到哪里去。
日军方面也被岛上的守军击落了数十架飞机──大部分是被防空火力击落的,但它们对中途岛上的设施进行了彻底的破坏。日军飞机炸毁了飞机库、发电厂、燃料仓库和军火设施。当带队空袭中途岛的日军指挥官友永丈市海军大尉准备离开时,他发出了这样一条电报:“有必要对中途岛实施第二次空袭。”在接到空袭机群的电报后,南云中将下令准备执行第二次轰炸任务。
与此同时,从中途岛上起飞的美军混编空袭机群也迫近了日军舰队。其中一位“复仇者”鱼雷轰炸机的飞行员是阿尔伯特•欧内斯特海军少尉(Ensign Albert K. Earnest),他讲述了在美军机群飞向日军舰队的最后15英里(约24千米)的路程中发生的激烈战斗:高速的零式战斗机如砍瓜切菜般击落了5架TBF“复仇者”,只剩下欧内斯特驾机拼死发动了攻击──在他的飞机上,无线电操作员哈瑞尔•费里尔(Harrier H. Ferrier)受伤,尾部机枪手杰伊•曼宁(Jay D. Manning)阵亡。