진주만에서 미국 항공모함을 놓친 일본은 하와이 서쪽의 미드웨이 섬을 미끼로 미국 함대를 끌어내 끝장내려 했다.
그러나 미국은 일본 해군의 암호를 상당 부분 해독해 작전을 미리 알고 있었다. 6월 4일 미국 급강하 폭격기들이 일본 항공모함 아카기·가가·소류·히류를 차례로 격침했다. 미국은 항공모함 요크타운 1척을 잃었다. 하와이의 미 해군 암호 분석 부대는 공격 날짜와 일본 함대의 편성까지 알아냈다. 일본은 항공모함 4척과 함께 숙련된 인원 수천 명을 잃었다.
숙련된 조종사와 항공모함을 한꺼번에 잃은 일본은 이후 다시는 대규모 공세를 펼치지 못했다. 8월부터 미국은 솔로몬 제도의 과달카날에서 반격을 시작했다. 이 섬을 두고 이듬해 2월까지 약 6개월 동안 격전이 이어졌다.