日军损失航空母舰4艘“赤城号”、“加贺号”、“苍龙号”、“飞龙号”、重巡洋舰1艘、飞机285架，人员3500名；军损失航空母舰1艘“约克敦号”、驱逐舰1艘、飞机约150架，人员307名。鉴于第1机动编队损失惨重，山本于5日下令停止中途岛作战，率联合舰队西撤。军乘势追击，于6日派舰载机3次击，又击沉日军重巡洋舰1艘，击伤巡洋舰、驱逐舰数艘。

看来只得牺牲中国了，罗斯福思前想后，将已经飞往中国的运输机群改飞中东，以挽救濒临崩溃的英国埃及兵团。

蒋介石大为光火，史迪威颜面尽失，罗斯福无奈，亲自写信向蒋介石解释中东吃的原因，并发布命令，批准将非官方的国援华空军志愿队正式编国空军序列，受史迪威领导，司令官克莱尔。陈纳德上校晋升为空军少将。

南云遂决定再次攻击中途岛。7时15分，军岸基鱼雷机结束攻击，南云却下令已挂上鱼雷准备攻击国航空母舰的第2波飞机改装炸弹攻击中途岛。7时28分，日军侦察机报告发现国舰队。此时，在中途岛东北海域待机的国特混舰队正向日机动编队接近，并已派第一、第二波飞机200多架。8时20分，日本侦察机报告国舰队似有1艘航空母舰。南云于是命令攻击中途岛的第一波飞机和担任空中战斗巡逻任务的战斗机返航，随后率领舰队北驶，以免遭到袭击，并重新署对敌舰队的攻击。约9时20分于10时26分，正当日军第2波飞机正在卸下炸弹、重挂鱼雷的混之际，国舰载鱼雷机和俯冲轰炸机连续攻击南云的航空母舰。日方虽有分战斗机临空迎战，但为时已晚。

陈纳德是一位颇有见识的军飞行员，因为个耿直，在国军中并不得志。抗战爆发后，在中国空军中担任顾问的他受蒋介石委托回国争取国援助。罗斯福的两名助手被陈纳德的游说打动，在罗斯福面前提陈纳德关于建立志愿航空队的计划。罗斯福决定对华行军事援助，目的是把日本拖在中国。陈纳德几经周折，最终得到100架p－40型战斗机，罗斯福又签署命令，准许预备役军官与退陆军和海军航空队的士兵参加“飞虎队”陈纳德回到中国时，已有68架飞机、110名飞行员和其他一些后勤人员一同到达。后来，蒋介石宣布正式成立中国空军国志愿大队，任命“陈纳德上校为该大队指挥员”因为队员们喜在自己飞机座舱右外侧画一只双翼猛虎，所以

战对太平洋战场有转折的意义：军只损失1艘航空母舰、1艘驱逐舰和147架飞机，阵亡307人；而日本却损失了4艘大型航空母舰、1艘巡洋舰、330架飞机，还有几百名经验丰富的飞行员和3700名舰员，日本海军从此走向了失败。

5月中旬，军通过破译日本海军密码电报而掌握了日本攻中途鸟的企图。国太平洋战区总司令兼国太平洋舰队总司令尼米兹海军上将集中航空母舰3艘，舰载机230多架及其他作战舰艇约40多艘，组成第16特混舰队，司令斯普鲁恩斯海军少将。和第17特混舰队，司令弗莱彻海军少将。在中途岛东北海域展开，隐蔽待机。与此同时，19艘潜艇署在中途岛附近海域，监视日舰行动。

日本人在中途岛惨败，彻底丧失了海上，不得不将在中国战场的大批骨师团陆续南调，投东南亚战场。

联合舰队为实施此次战役，动用舰艇包括运输舰、辅助舰在内共200余艘，其中航空母舰8艘，舰载机400多架、战列舰11艘、巡洋舰23艘、驱逐舰56艘、潜艇24艘，由联合舰队司令长官山本五十六海军大将统一指挥。5月26－29日，各编队先后由本土启航，预定于6月4日对中途岛发起攻。

6月3日，细萱戍郎海军中将率北方编队航空母舰2艘、舰载机82架、其他作战舰艇29艘对阿留申群岛的荷兰港发起突击。4日凌晨，南云忠一海军中将率第1机动编队航空母舰4艘、舰载机260多架、其他作战舰艇17艘至中途岛西北240海里海域，4时30分派第1波飞机108架飞往中途岛。岛上军发警报，飞机升空迎敌，展开激战。日军轰炸机袭击机场，炸毁分地面设施。由于岛上防御得到加，机场跑未被摧毁。在此期间，南云的机动编队多次受到军岸基飞机的侦察、袭扰和攻击。

不过此刻的非洲战场形势却十分严峻了，沙漠之狐隆尔一路狂飙，企图横扫北非，从而军中东直捣印度，那时候缅甸日军与之夹击，德国人与日本人就能在印度会师了

国历史学家把国海军在中途岛海战中的胜利称为“情报的胜利”国情报人员事先破译了日本海军的计划，是日本海军失利的最主要的原因。