中途岛的面积只有4.7平方公里，距离美国旧金山和日本横滨均2800海里，因为位于亚洲和北美洲——太平洋航线的中途，故名中途岛。
这里距离珍珠港1135海里，是美国在中太平洋地区的重要军事基地和交通枢纽，也是美军在夏威夷的门户和前哨阵地。
对于美军来说，中途岛是极其重要的战略基地，一旦被日军攻破，美军西岸就有可能被入侵，难以确保美国方面领土的安全。
因此，如果这个岛屿失守，会让美国运往欧洲战场的战略物质，不能在第一时间补充盟军，进而大大减缓德军在欧洲战场上的压力。
二战初期，美国海军不论是数量、质量还是作战经验方面，都略逊于日本帝国海军。
最重要的是，美国社会在是否参与战争的问题上，分歧严重，因而造成海军对战争的准备，严重不足。
1941年12月7日清晨，日本海军航空母舰舰载飞机和微型潜艇突然袭击美国在夏威夷的海军基地珍珠港，以及美国陆军和海军在瓦胡岛上的飞机场。
仓促应战的美军8艘战列舰中，4艘被击沉，一艘搁浅，其余均受重创，6艘巡洋舰和3艘驱逐舰被击伤，188架飞机被击毁，数千官兵伤亡。
虽然，美国海军在战争初期损失惨重，但幸运的是，太平洋舰队所有航空母舰都幸免于难，这就为其发动绝地反击，打下了坚实的基础。
而此时，日本海军联合舰队司令长官山本五十六，成功偷袭珍珠港之后，得知美军太平洋舰队航空母舰完好无损，迫切急于发动一场彻底歼灭美国太平洋舰队的战役，以达到美国政府与日本媾和的最终目标。
珍珠港事件之后，美国总统罗斯福决定由切斯特·尼米兹接替金梅尔出任美太平洋舰队的司令。
他对尼米兹说：“到珍珠港去收拾败局，然后留在那里，直到战争胜利”。
临危受命的尼米兹到任后，很快组织了以仅有的4艘航空母舰为核心的特混舰队，很快，这支舰队袭击了在中太平洋岛屿上的日军，紧接着，又实施一项令人震惊的作战计划——轰炸东京。
1942年4月18日，从美军“大黄蜂”号航空母舰上起飞的16架B25式轰炸机，飞临东京上空，投下炸弹和燃烧弹后，顺风直飞中国，这就是著名的杜立特行动。
这次空袭，震动了日本朝野，日本军部认为，这是美国从中途岛来的轰炸机进行的轰炸，不然，解释不通这么远的航程美军这么做到的。所以，为了不让本土再遭轰炸，日本要拿下中途岛。
4月28日，山本五十六在他的旗舰“大和”号巨型战列舰上召开海军高级将领会议，确定了进攻中途岛的具体作战计划：
先派遣一支舰队进攻阿留申群岛，在该群岛的阿图岛、基斯卡岛登陆，以此为诱饵，将美军舰队的注意力引到北面去，然后，派南云忠一指挥主力舰队趁机夺占中途岛。
作战日期初步定在6月初，5月5日，日本海军军令部发布了《大本营海军部第18号命令》，正式批准中途岛作战计划，并被命名为“米号作战”。
正当山本谋划这次行动时，1942年5月7日，珊瑚海海战爆发，这是人类历史上，航空母舰的首次大规模交锋。
日本舰队在实施占领澳大利亚的第一个步骤，进攻莫尔兹比（新几内亚首都）港口的途中，遭遇美军弗兰克·弗莱彻少将率领的第17特混舰队。
第17特混舰队有两艘美国航空母舰'约克城号”及“列克星顿号”，这两艘航母由7艘巡洋舰护卫。
海战中，美国击沉了日本航空母舰“祥凤号”，严重损伤“翔鹤号”，但失去了“列克星顿号”，并且'约克城号”也受到重创。
珊瑚海海战对阻止日本入侵澳大利亚起到了决定性作用，但也增强了山本五十六征服中途岛的决心，他欲在那里建立一个飞机场，作为打击所有来自美国的船只的基地。
山本从各个角度分析了他的战略战术，首先，对远离阿拉斯加、由美国控制的阿留申群岛进行了牵制性进攻，希望以此，分散美国整个太平洋舰队对中途岛的注意力。
而在五月上旬，美国海军情报局“魔术”小组与英国以及荷兰相关单位紧密的合作下，解读此前在日本海军潜艇上缴获的JN-25密码机取得重大突破，开始成功解读日本海军JN-25的部分密码，也因此得到了窥探日本海军计划的能力。
JN-25让美军得悉：'AF方位’将会是日本海军的下一个攻击目标。
然而，美军偏偏破解不到'AF方位’的位置，由约瑟夫·罗彻福特少校领导的夏威夷情报站认为'AF方位’是中途岛，但华盛顿海军情报处坚持认为是阿留申群岛。
任凭美军解码科技多么的先进，情报人员绞尽脑汁，仍然无法破解'AF方位’的正确位置。
于是，罗彻福特与他的情报小组成员们，另辟蹊径，开始翻查以前堆积如山的电文。
记忆力过人的罗彻福特从浩如烟海的电文中，找到1942年初的一份日军电报，电报内容是要求水上飞机从马绍尔群岛起飞，飞往珍珠港，电文中，还提到要注意避开来自AF的空中侦察。
从地图上分析，AF只能是中途岛，这时，夏威夷情报站的分析员贾斯柏·赫尔姆斯想到了一个能够确认'AF方位’是不是中途岛的妙计。
他要求中途岛海军基地的司令官，以无线电向珍珠港发报，说中途岛上的海水淡化设备出现了问题，导致整个中途岛面临缺水的危机。
结果，罗彻福特和他的小组成员截获并破译了日本海军联合舰队司令长官山本大将，从海上发往日本大本营海军部的一份密电：
“据报'AF’缺乏淡水，攻击部队带足淡水。”
这样一来，'AF方位’被证实为中途岛，也就是日本海军的下一个攻击目标。
要从JN-25密码机得到情报非常费时，美国太平洋舰队司令海军上将切斯特·尼米兹到了最后一刻，才掌握了能够用来埋伏日本舰队的可靠情报。
他立即召回在太平洋西南方的航空母舰“企业”号、“大黄蜂”号以及因为参与珊瑚海海战，而正在珍珠港进行重大维修的“约克城”号。
同时，任命雷蒙德·斯普鲁恩斯少将，代替患病的哈尔西中将指挥第16特混编队。
尼米兹准备以3艘航空母舰为主力，再加上约五十艘支持舰艇，埋伏在中途岛东北方向，攻击前往中途岛的日本舰队。
此时，在珊瑚海海战受重伤的美军航母“约克城”号已返回珍珠港，看上去，它需要进行几个月的重大维修工程。
但是，形势危机，军令如山，经过美国军工修理单位72小时不眠不休抢修，她的飞行甲板已重新铺平，内部也装上新的钢条支撑架，舰载机也组成新的编队。
尼米兹上将不惜一切地违反了许多海军条例，就为了达成让“约克城”号尽快投入中途岛海战，增加美军获胜的砝码。
三天后，“约克城”好奇迹般地随着美军舰队（第17特混编队）奔向中途岛，展开了它的最后一次作战任务。
尼米兹以手头中可用的所有航空母舰只有3艘，还有约五十艘支援舰艇，中途岛上则有海军陆战队第6守备营约2100人，以及海军航空站里含飞行员与辅助兵力在内约1500人。
与此同时，日本海军参加珊瑚海海战的航空母舰“瑞鹤”号，正在特鲁克的基地，等待一批新的舰载机，而受伤的“翔鹤”号则在基地进行维修。
日本海军大意地认为，在中途岛海域，如果美军前来攻击，只会派遣仅有的2艘航母“企业”号及大黄蜂号迎击，而日军有4艘航母“苍龙”号，“飞龙”号，“赤城”号以及“加贺”号，二者实力相差悬殊，获胜把握不大。
所以，日军错误低估了美军奇迹般的维修能力，自始至终，都以为美军，只有“企业”号及“大黄蜂”号两艘航母能投入战斗中。
日本联合舰队司令部所拟定的中途岛计划异常宏大而详尽，但却缺乏弹性。
日本海军几乎全部兵力，都用于这次作战，一共动用了约200艘舰艇，其中包括8艘航空母舰、11艘战列舰、22艘巡洋舰、65艘驱逐舰、21艘潜艇，还有600余架飞机。
在主要方向中途岛作战中，日本人一共使用了:
（ 1 ） 一个先遣潜艇部队，分成三线巡逻，具有击灭美国海军对抗行动的意图；
（ 2 ） 一支侵入部队：由近藤中将指挥，用12 艘有护航的运输船，载运着部队5000人，担负密切支援的为4 艘重型巡洋舰，而一支较远距离的掩护部队有2 艘战列舰、1 艘轻航空母舰和另外4艘重型巡洋舰；
（3）南云中将的第一航空母舰部队，包括4艘重型航空母舰，搭载飞机250余架；由2艘战列舰、2艘重型巡洋舰和一队驱逐舰担负护航的任务；
（4）山本大将所直接指挥的主力舰队，包括有3艘战列舰，加上驱逐舰的屏障和1艘轻型航空母舰。 其中有1艘战列舰为最近建造完成的巨无霸“大和”号（Yamato） ，排水量7万吨，装有9门460mm三联装主炮，为山本的旗舰。
在阿留申方向的作战中，日本人所分配的兵力有:
（ 1 ） 1支侵入兵力：由3艘有掩护的运输船组成，搭载部队2400人，加上1个由2艘重型巡洋舰所组成的支援群和一支包括2艘轻型航空母舰的航舰部队；
（2） 1支掩护部队：有4艘较旧的战列舰。
而美国太平洋舰队尼米兹上将，一共只勉强集中了76艘舰艇，其中有1/3 是属于北太平洋的防御力量，根本就没有参加过作战。
1942年6月4日，进攻中途岛的日军舰队云集中途岛附近海域。
凌晨，日本第一波攻击机群36架九七式舰上攻击机、36架九九式舰上轰炸机和36架零式战斗机开始从4艘航空母舰上同时起飞。
第一波攻击机群指挥官是友永丈市海军大尉，这108架舰载机，在他的率领下，出发攻击中途岛。
与此同时，南云中将命令侦察机搜索东、南方向海域，把第二波攻击飞机提到飞行甲板上，准备迎击可能到来的美国舰队。
但是，日军重巡洋舰“利根”号的2架侦察机，因为弹射器故障，起飞时间耽误了半个小时，“筑摩”号的1架侦察机引擎又发生故障，中途返航。
这架飞机，按航程本来应该正好搜索到美国特混舰队上空，因为中途返航，给日本舰队埋下祸根。
拂晓十分，中途岛派出的“卡塔林娜”式侦察机，发回了发现日军航空母舰的报告，斯普鲁恩斯少将立即做出反应，准备攻击日军航母（其实法兰克·弗莱彻海军少将是这次行动的总指挥，但是斯普鲁恩斯首先发动空袭）。
因为这时候，美国已经破解了日本海军“JN-25”的通讯密码，对敌手的计划，了如指掌。
天刚放亮，第一波日本舰载机就向中途岛发动了猛烈的攻击，而驻扎在中途岛的美军战斗机早已得到消息，全部升空，迎击来犯的日本战机，美军轰炸机包括了B-17型轰炸机也飞向日本舰队，发动还击。
7时整，友永丈市大尉率第一波攻击机群攻击完毕，准备开始返航，他向南云中将发出了需要进行第二次攻击的电报。
7时06分，斯普鲁恩斯少将所率领的第16特混编队“大黄蜂”号及“企业”号启航，驶向200海里外的南云舰队，该编队共拥有战斗机、鱼雷机、俯冲轰炸机117架。
7时10分，第一批从中途岛起飞的10架美军鱼雷轰炸机，出现在南云舰队的上空。
美军飞机排成单行，扑向日航空母舰，在日军战斗机的截杀和日舰猛烈的防空力量下，很快就被击落了7架。
友永大尉的报告和美机的攻击，使南云中将相信，中途岛的防御力量还很强，于是，他决定，把原来准备用于对付美舰的飞机，改为对中途岛进行第二次轰炸。
此时，日军仍然没有发现美军舰队。
7时15分，南云下令“赤城”号和“加贺”号，将在甲板上已经装好鱼雷的飞机，送下机库后，卸下鱼雷，换装对地攻击的高爆炸弹。
7时30分，南云接到巡洋舰“利根”号推迟半小时起飞的一架侦察机，发来的电报：
距离中途岛约240海里的海面发现10艘美国军舰。
南云命令侦察机继续飞行，查明敌人舰队是否拥有航空母舰，同时，命令暂停对鱼雷机的换弹。
就在南云等待侦察机的侦察结果时，空中再次响起了警报，40余架从中途岛起飞的美军B-17轰炸机和俯冲轰炸机扑向南云的舰队。
美军轰炸机由于没有战斗机护航，很快就被南云派出的零式战斗机击退。
8时15分，南云终于接到了侦察机传来的报告：美军舰队里有至少一艘航母存在。
于是，南云下令各舰，停止装炸弹，飞机再次送回机库，重新改装鱼雷。
此时，日本南云舰队的各个航空母舰甲板上，一片混乱，为了争取时间，他们把卸下的炸弹，都胡乱堆放在机库里。
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