此时约克城号汇报，总计被命中炸弹6发、鱼雷1发以及一架自杀飞机，情况不甚乐观，正在全力损管。立希下令TF8向东脱离战场，指挥权移交海玲，已起飞的舰载机前往TF11和TF18降落。3XzJpZ1
受到消息时TF11正在回收舰载机，海玲考虑到日军接下来也要回收舰载机，暂时无法发动进攻，于是打破无线电静默，命令TF18起飞一个攻击波次。3XzJpZ
米切尔还收到了一个坏消息，他放出的战斗机编队遭到了惨重的损失，23架野猫被击落。顺带一提，为企业号和约克城号护航的那12架野猫，一开始开开心心地对着轰炸机编队猎火鸡，但追了一会以后就笑不出来了，要不是零战编队急着护送轰炸机编队返航，不会只有3架被击落。3XzJpZ
9点28分，因为大黄蜂号和胡蜂号上的船员训练不足，对于SBD挂载炸弹的工作特别的慢，两艘航母花了一个小时时间才起飞了12架野猫和27架SBD，为了不再浪费时间，米切尔下令这支编队先出发。因为距离上一次发现日军的位置以及过去快两个小时，这支编队又被分成两部分，向可能的方向搜索。3XzJpZ2
9点55分，TF11基本完成了舰载机回收，之前舰载机的损失以及空间的预留使得列克星敦号和萨拉托加号接受了５0架来自TF８的舰载机。剩下的69架飞机急得像热锅上得蚂蚁，但此时却接到了企业号的信息：损管完毕，舰载机可以降落。然而其中的野猫战斗机的燃油已经接近告罄了，最后只有43架飞机成功回到了企业号。3XzJpZ
海玲询问第二个波次的飞行员战果如何，得到的回答却是没有发现目标，最后和其他飞行员一核对，原来他们一直没收到其他机群对于日军舰队位置的报告，在西边偏南的海域找了个把小时没发现目标，就把炸弹扔掉返航了。平时一直喜怒不于形色的海玲差点气晕过去。3XzJpZ
她不知道的是，接下来几个小时内大黄蜂号的雷达操作员还会把屏幕上的微小光点当成杂波，也不派战斗机去看一眼，直到敌方机群到来前对于自己被发现一无所知。3XzJpZ
10点42分，一架卡特琳娜报告了日军舰队的位置，因为拉开了距离以及一些运气，这封电报并没有被日军截获。TF11和TF18都收到了这个消息。3XzJpZ
11点01分，在水上飞机报告的位置附近兜转了一圈的大黄蜂号舰载机编队发现了两艘主力航母，回报了具体位置，随后发起了攻击，遭遇大量战斗机拦截，损失惨重，无法确定是否命中3XzJpZ
11点12分，从接收完舰载机就开始整备的TF11放飞了一个完整的攻击波次。3XzJpZ
11点25分，赶来的胡蜂号舰载机编队发起了进攻，遭遇大量战斗机拦截，损失惨重，无法确定是否命中。3XzJpZ
12点31分，海玲得到了来自达尔文港机场的情报，汇报了包含两艘航母的日军舰队的位置。列克星敦号立刻发报为舰载机编队指引具体位置3XzJpZ
12点49分，TF11的第三个攻击波次发现日舰，随机展开攻击。据飞行员报告称这两艘航母的甲板上堆满了飞机，在炸弹命中后，几乎全部的甲板都被掀飞。有15名飞行员宣称自己命中了敌方航母。海玲认为接下来可以起飞一些鱼雷机进行收割了。3XzJpZ
13点51分，18架TBD，30架SBD和30架野猫从TF11起飞。3XzJpZ
14时20分，大黄蜂号的雷达屏幕上出现了成片的光点，意识到有敌机来袭，米切尔命令战斗机紧急起飞，前往拦截，但是当18架野猫以3600米的高度赶到雷达显示的方位时却一时没有发现敌人，过了好一会才有人意识到，敌机在更高的空中，掉头开始爬升，却为时已晚，大约20架敌机毫无损失地抵达了舰队上空。3XzJpZ
大部分的敌机选择以更近的大黄蜂为目标，试图从右后方进入大黄蜂上空，这样飞机与舰船方向一致，更容易瞄准。然而他们的算盘打错了，北卡罗莱纳号正处于以大黄蜂号为中心的轮形阵的队尾。在回到东海岸后，素世在华盛顿斡旋，而睦直接前往了纽约港和诺福克海军基地，她让海军基地的人往北卡罗莱纳号上加装了一大堆乱七八糟的防空武器，使得现在的北卡罗莱纳号上有10座双联装127mm高平两用炮、10座双联装40mm博福斯高射炮、4座四联装28mm芝加哥钢琴、20门20mm厄利孔高射炮、12挺12.7mm高射机枪。3XzJpZ
虽然不同口径的高射炮难以协调，但是密集的防空火力使日机难以稳定飞行甚至难以接近，于此同时北卡罗莱纳号的甲板上因为防空炮的射击，在附近的其他舰只看起来闪烁着火光冒着烟，都以为北卡罗莱纳中弹起火了。攻击胡蜂号的飞机因为看到胡蜂号紧急起飞了数架战斗机，也纷纷转向攻击大黄蜂号，只有一架飞机被战斗机命中起火后，冲向了胡蜂号，造成了胡蜂号甲板损伤，一台升降机卡死。最终攻击大黄蜂号的飞机在北卡罗莱纳号和其他舰只的防空火力下，只能仓促投弹或者就近攻击北卡罗莱纳号。最终只有两发命中了大黄蜂号。随后这些日机就被返回的战斗机和胡蜂新起飞的战斗机夹击，经统计认为击落了22架敌机。大约1个小时后，大黄蜂号损管完毕，战斗机降落。3XzJpZ
15点55分，TF11起飞的第四个攻击波次对日舰发起了攻击，18架鱼雷机对着2艘完全停着不动的航母发起攻击，最后只看到了1朵鱼雷爆炸溅起的水花，主要还是用1000磅的炸弹再洗了一遍。当然，飞行员们还是坚称自己一定击沉了那两艘航母。海玲考虑到这时候再起飞新的攻击波次，有夜间着舰的风险，并且再在这片海域待下去，遭遇潜艇的风险会大幅增加，于是下令向东撤退。3XzJpZ
22时14分，行动缓慢的约克城号周围发现了6发鱼雷，约克城号被命中3发，舰长麦克沃特当即下令弃舰，莫里斯号驱逐舰被命中一发，进水沉没。3XzJpZ1
本次战役美方统计损失航空母舰一艘，驱逐舰一艘，飞机198架；击沉敌方航母三艘，击伤一艘，摧毁飞机大约250架。3XzJpZ
5点半左右，达尔文港雷达站的屏幕上出现了大量光点，但是此时的澳军觉得本土受到日军袭击的可能性非常微小，这时候的雷达操作员正在睡觉。3XzJpZ