美军空袭东京事件使命运的天平向山本五十六倾斜过来。军令部感到事态严重，坚决反对中途岛作战方案的人也不得不承认来自东方的威胁比来自南方的威胁更大。军令部为没能保住首都的安全而不安，反对进攻中途岛的意见烟消云散。得理不让人的山本五十六在军界理直气壮地说：“进攻中途岛就是保卫首都东京的安全，保卫天皇陛下的安全，这是帝国军人的神圣天职！”
满怀着向东线进犯狂热激情的山本将军，借助杜立特尔航空队轰炸东京这一事实，在这场战略方向之争的论战中获胜了。他立即与他的幕僚班子一起，制定了进攻中途岛的作战方案。
山本所制定的作战计划，其中包括三项独立的但相互支援的作战行动：（1）占领西阿留申群岛；（2）占领中途岛；（3）实施舰队决战。战役的基本目的是通过占领中途岛为日本海军航空兵获取前进基地，继续向中太平洋和西南太平洋扩张，同时诱歼美国太平洋舰队。为实现这个计划，山本提出要使用日本海军几乎全部的主力，并将这些兵力编为6个战术编队：
先遣部队
由第6（潜艇）舰队司令小松辉久中将指挥，下辖轻型巡洋舰1艘、潜艇18艘。任务是先行侦察中途岛的美军情况及天气状况，并在开战前进至中途岛至夏威夷之间组成潜艇警戒线，以攻击驰援中途岛的美国舰队。
第1机动部队
由第1航空舰队司令南云忠一中将指挥，辖重型航空母舰4艘、战列舰2艘、重型巡洋舰2艘、轻型巡洋舰1艘、驱逐舰12艘，以及各类舰载飞机261架。任务是在登陆作战之前空袭中途岛的美军机场及各种设施，消灭岛上的美军航空兵，支援并掩护登陆作战，同时捕捉歼灭可能遭遇的美国舰队。
攻占中途岛部队
由第2（重巡洋舰）舰队司令近藤信竹中将指挥，辖轻型航空母舰1艘、战列舰2艘、重巡洋舰8艘、轻巡洋舰2艘、驱逐舰20艘、水上飞机母舰2艘、运输舰船15艘，以及若干扫雷舰、猎潜艇等舰船，各类舰载飞机56架。舰上载有在中途岛登陆的部队5800人。任务是在第1机动部队消灭中途岛的美军航空兵后，输送并掩护登陆部队占领中途岛，同时准备在中途岛附近海面截击美国舰队。
设下“赌局”（4）
主力部队
由联合舰队司令山本五十六上将亲自指挥，下辖轻型航空母舰1艘、战列舰7艘、轻巡洋舰3艘、驱逐舰18艘、水上飞机母舰2艘（携带袖珍潜艇），以及各类舰载飞机35架。任务是掌握中途岛、阿留申群岛作战全局，间接支援北方的作战，重点支援中途岛作战，同时攻击美国舰队。
北方部队（阿留申部队）
由第5舰队司令细萱戍子郎海军中将指挥，分为5个支队：北方部队主力、第2机动部队、阿图岛攻占部队、基斯卡岛攻占部队和潜艇部队。总计有航空母舰2艘、重巡洋舰3艘、轻巡洋舰3艘、辅助巡洋舰1艘、驱逐舰6艘、潜艇6艘，以及扫雷舰、运输船等若干艘，舰载飞机82架。另搭载陆、海军登陆兵2450人。北方部队的任务是空袭荷兰港美军海空基地，破坏阿达克岛的美军军事设施，攻占基斯卡岛和阿图岛，准备迎击美军舰队。
岸基航空部队
由第11航空舰队司令冢原二四三海军中将指挥，辖轻巡洋舰1艘、驱逐舰3艘、运输舰19艘，以及各种岸基飞机214架。其中36架“零”式战斗机由第1、第2机动部队的航空母舰携带，准备在占领中途岛后立即以岛上机场为基地，实施空中作战。该航空部队的任务是侦察珍珠港方面美军舰队情况，在各部队实施中途岛作战期间，尽可能以太平洋各岛屿为基地，广泛进行空中侦察与警戒。
在山本的作战计划中，日军总计动用水面舰艇206艘、舰载飞机约470架、岸基飞机214架、登陆部队及基地设置部队万人。动用如此庞大的海上兵力，是日本海军70年来从未有过的。
山本设想于6月6日在中途岛登陆，整个作战计划以这一天为中心，详细安排了各部队的行动时间表。
山本周密地设计着他的赌局，他坚信在新的赌局中，他能够像在珍珠港一样，再赢一个“大满贯”。
算破“底牌”（1）
珍珠港罹难，不仅使美国太平洋舰队的实力受到很大打击，而且使部队的士气重挫。为尽快使这支舰队恢复元气，美国政府撤销了太平洋舰队司令金梅尔的职务，任命海军上将尼米兹为新的舰队司令官。
尼米兹是美国军界公认的优秀高级将领。他1905年毕业于安纳波利斯海军学校，曾任潜艇艇长、潜艇大队队长。在新港海军学院学习后，担任“主力舰队”及“合众国舰队”助理参谋长、海军后备役军官训练团团长。1927年任潜艇部队部队长、后备役驱逐舰部队部队长及巡洋舰舰长。1938年任战列舰大队长兼第7特混编队指挥官及航海局长。在长期的军事生涯中，他以洞察力强、头脑冷静、处事果断而著称。任命尼米兹为太平洋舰队司令，得到了美军上下的一致赞同，人们确信尼米兹能带领这支舰队走出失败的阴影。
尼米兹在上任后的前几个月里，不敢贸然行动，只是发动一些“打了就跑”的规模不大的袭击，以便为提高士气提供一些宣传材料。他一直在精心地寻找着战机。到了1942年夏秋之交，时机终于来了。
1942年春，日军占领东南亚广大地区后，决定向西南太平洋推进，夺取新几内亚岛的莫尔兹比港和所罗门群岛的图拉吉岛，以掌握该地区制海制空权，切断美国通往澳大利亚的海上交通线。5月初，日本第4舰队司令井上成美海军中将（总指挥）派高木武雄海军中将率航空母舰“翔鹤”号和“瑞鹤”号（舰载机共125架）及重巡洋舰2艘、驱逐舰6艘从特鲁克岛出发，五藤存知少将率轻型航空母舰“祥凤”号和重巡洋舰4艘、驱逐舰1艘从拉包尔启航，掩护登陆船队驶向目标。
尼米兹得到这一情报后，决定在珊瑚海海域进行阻击。他命令弗莱彻海军少将率第17特混舰队执行这一任务。弗莱彻手下共有“约克城”号和“列克星敦”号航空母舰，舰载机140余架，5艘巡洋舰和9艘驱逐舰。
5月3日，日军占领图拉吉岛，次日上午，美国“约克城”号舰载机袭击图拉吉岛外海日本舰队，击沉日军驱逐舰1艘和小型舰艇数艘。5～6日，双方舰队在珊瑚海搜索。7日，日本“翔鹤”号和“瑞鹤”号舰载机击沉美国油船和驱逐舰各1艘。同时，美舰载机攻击日军登陆船队和护航编队，击沉“祥凤”号航空母舰。8日上午，双方航母编队在200海里距离上出动舰载机群展开激战。美军出动飞机约70架次，对高木舰队发动攻击。“瑞鹤”号逃进雷雨区，免遭袭击；“翔鹤”号中弹，失去作战能力。日本出动飞机约90架次，对美舰发动攻击。“列克星敦”号中弹沉没，“约克城”号被击伤。双方各损失飞机数十架。
在珊瑚海发生的这次海战，是战争史上航母编队在远距离以舰载机首次交锋，是一种全新的海战方式。作战中，双方水面舰队始终处于对方的目视距离和舰炮射程之外，完全由舰载飞机执行攻防任务，显示了航空母舰在海战中的巨大作用。虽然从作战损失上看，双方不分上下，但从战略上看，美国却取得了重大胜利。此战使日本海军在太平洋上的进攻锋芒首次受挫，攻占莫尔兹比港的战略企图未能实现，南进战略受到了扼制。同时，由于日本海军的航空母舰“祥凤”号被击沉、“翔鹤”号受重创、“瑞鹤”号的飞机及飞行员遭受重大损失，使其海上机动作战的实力受到重大影响，直接影响了中途岛之战。
珊瑚海一战，基本吹散了笼罩着太平洋舰队的失败阴霾。但是，还没等尼米兹品出胜利的味道，他就接到一个令人心惊肉跳的消息。
在美国太平洋舰队司令部所在地珍珠港的一个阴暗地下室里，有24名经过严格训练的情报人员整日埋头在文件和电讯稿之中。这是一个专门破译日军密码电报的秘密情报组织，他们的头头是罗奇福特海军中校，一位幽默爽朗、聪明绝顶的“魔术大师”。1942年4、5月间，日本联合舰队频繁往来的神秘电报，引起了罗奇福特的注意，他开始指挥他的情报组予以高度关注。
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算破“底牌”（2）
罗奇福特根据截获的日军若干封电报已经判断出，日军将于近期在太平洋上的某个地点采取重大军事行动，而究竟是在什么地点却一直没搞清楚。但是，罗奇福特发现，日军在几封电报中都提到了“AF”。
“AF”是不是代指日军将要袭击的地点呢，它在哪里呢？
罗奇福特经过反复苦思，初步断定这个“AF”就是日军将要袭击的地方，它是中途岛。
罗奇福特注意到，长期以来，日军经常用A字起头的两三个字母表示美军在中太平洋海区的部署。他们曾以“AH”代表1941年12月7日日军袭击的地点（珍珠港），以“AC”代表1942年初从马绍尔群岛起飞、准备飞往珍珠港投弹、中途要在弗伦奇·弗里格特（中途岛附近的一个珊瑚小岛）海域的潜水艇上加油的水上飞机，而且告诫这些飞机要避开来自“AF”的空中搜索。据此，罗奇福特认为，“AF”只能是指中途岛附近。
罗奇福特的这一判断，并不能使各方面信服。为了证明自己的判断，罗奇福特中校想出了一条妙计，他向尼米兹建议：让中途岛守备队用明码给夏威夷司令部发出一封假电报，佯称“净水设备发生故障，岛上没有其他水源，目前饮用水严重不足。”尼米兹采纳了这个建议。
于是，中途岛像往常一样用明码发了一份假电报。
两天后，美军果然截获并破译了一份日军关于“AF缺乏淡水”的报告。这样，罗奇福特的判断就得到了证实。美国人以此为突破口，破译了反映日本舰队计划全貌的日方通信。
5月中旬，美军又连续截获日军的几封电报，破译后初步判断日军将把其联合舰队的所有兵力都用于中途岛作战。这使尼米兹将军大吃一惊。他感到事态很严重，要罗奇福特尽快查明日军可能的进攻日期。
5月24日，尼米兹将军决定次日和他的参谋班子在太平洋舰队司令部同罗奇福特作一次私下交谈，对日军进攻中途岛的有关情况作一次更具体的分析。
第二天，尼米兹将军和他的参谋人员按时前往，但罗奇福特中校却迟迟没有到。
半小时过后，皱着眉头，有些心神不安的罗奇福特终于来了。尼米兹冷冷地看了他一眼。
罗奇福特两眼通红，满面倦容。他首先表示歉意，接着解释说，他和他的助手为了破译有关日期和时间的密码熬了一个通宵。他的一个助手，韦斯利·赖特少校成功地破译出日军将在6月上旬进攻阿留申群岛和中途岛。
罗奇福特最后说，在战斗开始前，他的情报组不再可能通过破译获得更多情报了，因为日军按照通常的做法已经更换了战时使用的密码，或者至少已下达了一套新的附加数码组。日军使用新密码后，破译人员需要几个星期的时间，在日军重复使用新密码之后才能识破密码的内容。
罗奇福特的破译结果，并没有说服太平洋舰队司令部持怀疑态�