1942年6月，日本主動發起進攻，希望佔領中途島，殲滅美國太平洋艦隊主力，把戰線穩固在中太平洋。但是日本萬萬沒想到美軍破譯了日軍密碼，對日清的行動非常清楚，但此時美國還沒有徹底爆發出實力，因此處於劣勢。這場海戰雙方都損失非常慘重，美軍損失了約150架飛機和約克城號航母，日軍損失了約300架飛機以及四艘主力航母。在人員傷亡上，美國大約犧牲了三百餘人，而日本的傷亡人數則是美國的十倍多（四艘航母沉沒，艦上日軍基本淹死了）。

這場海戰對美日的影響都非常大。

第一，中途島到日本橫濱和到美國舊金山的距離是差不多的，而且中途島也是美國部署在太平洋的一處重要基地，而且中途島距離美國大本營的珍珠港不遠，一旦失守後果非常嚴重，可以說山本五十六掐點很準，但失敗了。

第二，中途島海戰是重創日軍海軍實力的關鍵一戰，此戰遏制了日軍繼續橫掃東南太平洋的步伐，日軍從此勢力大損，只能轉攻為守。

第四，美國開始從失敗主義的情緒中解脫出來，“恐日症”得到有效治療，日軍並不是不可戰勝的，也沒什麼了不起。從此美軍信心大增，開始謀劃在太平洋的反攻。

第五，美軍破譯了日軍密碼，成為此戰獲勝的關鍵因素，而且從此以後日軍軍事行動美軍瞭如指掌，而日軍恍然不知，直到二戰結束了日軍才知道密碼被破譯。

中途島海戰是日本海軍成立後300年來首次大敗，驕橫跋扈的日本海軍再也無力謀求殲滅太平洋艦隊，而且無法為接下來的日軍受島部隊提供支援，導致日軍困守孤島，最終上演了諸如死亡衝鋒等一系列鬧劇。