6月6日（日本时间6月7日），即原定要攻克中途岛的那一天的清晨，“大和号”旗舰已经离开中途岛六百多海里，驶向日本。天气又变坏了，能见度很低，浓雾再次笼罩着一切。
在“大和号”左后方是“长良号”，在它的旗杆上耻辱地飘扬着南云海军中将的中将旗。这面将旗也一定给这位司令长官出丑。他曾在半年间无敌天下，如今竟落得一场惨败而归。
在“大和号”舰桥上，舰长担心改机或潜艇追击，神色紧张地发号施令。在战列舰的后面，“凤翔号”轻型航空母舰断断续续不停地在派出和收回反潜机。在“大和号”下面的作战室里，参谋人员中的不安情绪与时俱增，他们彻夜围在大桌子旁，等待着事态的发展，沉浸在烦恼的思潮之中。他们深怕这一战役还未结束。
大家最担心的是负伤的巡洋舰“三隈号”、“最上号”和护卫它们的两艘驱逐舰的安全。果然，6点30分，“三隈号”舰长崎山释夫海军大佐喊道：“发现两架敌舰载机！”接着，这几艘被围攻的军舰不断发来报告，把情况说得再清楚不过了：
“遭到六架俯冲轰炸机攻击，中一弹。敌航空母舰看来在追击。”
“6点45分，遭多架舰载机轰炸。发现一架敌水上飞机。”
“三架敌水上飞机在跟踪。敌水面部队看来也加入追击。”
“7点45分，‘最上号’中一弹，轻伤。击落敌机三架。”
“8点正，敌航空母舰和在此处活动的其他军舰在追击我们！我们驶向威克岛，方位030度，距离威克岛710海里。”
这些负伤的巡洋舰在到达中途岛以西五百海里的时候，遭到第一批敌舰载机的攻击。在这次攻击中，“三隈号”中一弹，“最上号”中两弹，但都只受轻伤。但接着而来的攻击中，中弹更多，损伤加重。10点30分，“三隈号”又中五颗炸弹，接着引起全舰大火，被迫停航。火势迅速扩大，到10点58分，引起舰内爆炸，再没有指望能拯救这艘军舰了。12点正，正在把“三隈号”上的舰员向一艘驱逐舰上转移的时候，又遭到十架敌机轰炸，“三隈号”又中数弹，随即沉没。
崎山舰长在敌机第三次轰炸时负伤，但他始终在舰桥上坚持指挥，直到“三隈号”沉没。他从沉舰上摔到海里，被一艘驱逐舰救起。但是，6月13日他终于在“铃谷号”巡洋舰的船舱里死去。
在这一天的空袭中，“最上号”共中了6颗炸弹，炸死官佐9人和土兵81人，但由于采取了迅速有效的紧急损管措施，“最上号”得免遭沉没。它的舰长曾尔大佐负起对幸存三舰的指挥，在救起“三隈号”幸存人员后，继续西撤。
在这次战斗中，随行的驱逐舰击落飞机两架，但各中一弹。“荒潮号”有37人战死，第八驱逐舰分队司令小川海军大佐受了重伤。“朝潮号”战死22人。但这两艘驱逐舰所受的损伤都没有影响它们的航行能力，它们都尽力完成了警戒任务。(www.xing528.com)
除了前两日损失的四艘航空母舰外，“三隈号”是战争开始以来被击沉的最大的一艘日本军舰。“三隈号”一向是“最上号”的姊妹舰。它们曾在3月1日雅加达海战中一起作战，击沉了美国的“豪斯顿号”轻巡洋舰和澳大利亚的“珀兹号”巡洋舰。它们还曾参加安达曼群岛和缅甸攻略作战以及孟加拉湾上的作战。它们始终并肩作战直到最后，当“三隈号”在保护着它的负伤的姊妹舰“最上号”时，遭到毁灭。
当山本收到“三隈号”越来越令人担心的报告后，决定采取措施。12点30分，山本派近藤的攻略部队和第八巡洋舰战队赶往援救崎山海军大佐指挥的命运乖蹇的各舰。为了更保险起见，山本还率领自己的主力跟着它们之后向南航进。
山本于15点正向他指挥的所有舰只发出如下的命令：
一、在本地区作战的联合舰队各部队，应在威克岛航空兵攻击范围内接触并歼灭敌机动部队。
二、15点30分，主力（山本部队），机动部队（南云部队）和第二战列舰战队第二小队，自北纬33°24′，东经169°前进。航向180°，航速18节。
三、警戒部队（高须部队）支援北方部队。
四、岸基航空部队（冢原部队）应利用一切机会进攻敌人。
这个宏大的计划确实执行到第二天上午，但由于没有发现敌人而且他的舰只需要加油，山本放弃了他徒劳无功的追击，向本土撤退。
在这期间，为了诱敌出击，“最上号”一直向西航行。“最上号”虽然被炸得满目疮痍，而且被“三隈号”撞掉了舰首，但经舰员不懈的努力，到15点15分，达到了20节航速。它很幸运，自“三隈号”沉没后，美军飞机没有再来攻击。“最上号”死里逃生，是日本军舰在中途岛海战中最后摆脱敌机攻击的军舰。最后，近藤部队跟受伤的“最上号”会合，并掩护它回到了特鲁克。
这天，美国人从中途岛飞来B-17轰炸机二十六架，企图继续打击在撤退中的日本舰队，但由于天气不好，未能与日舰接触。敌航空母舰考虑到有可能遭到威克岛上日本飞机的攻击，也放弃了追击，战斗就此结束。
这场壮观的、具有历史意义的中途岛海战至此告终。日本在这次失败中得到的唯一安慰是：日本部队取得了攻占阿留申群岛的两处基地的微小胜利。一度撤销后又重新恢复的北方作战进行得很顺利，结果在6月7日，占领了阿图岛和基斯卡岛。但是，这个无关紧要的收获无法弥补舰队在南面所遭到的惨重损失，而只是使日军更深地陷入了失败的深渊中。
日本在中途岛遭到的惨败确实是太平洋战争的转折点，从此以后，日本每况愈下，直到最后投降。
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