Поражение у Мидуэя сильно деморализовало японцев. Ввиду нарастающей мощи американцев Ямамото должен был теперь заботиться о поддержании духа своих людей, в связи с чем была запланирована серия посещений удалённых тихоокеанских баз с целью вдохновения находившихся там моряков и лётчиков на новые великие победы. На 18 апреля был намечен полёт в Буин с вылетом из Рабаула ровно в 6.00.
Сообщение об этом поступило с американских станций радиоперехвата в Датч-Харборе на Алеутских островах и на Гавайях, подвергавшихся прежде неоднократным бомбардировкам Ямамото. В беспечно переданной радиограмме перечислялись базы на Соломоновых островах и предполагаемое время их посещения. Информацию немедленно передали в Пёрл-Харбор адмиралу Нимицу и начальнику разведки Эдвину Лейтону. Если бы Ямамото удалось перехватить в полёте и убить, Япония лишилась бы своего прославленного героя и наиболее опасного военного лидера.
Морской министр Фрэнк Нокс, обдумав эту идею в Вашингтоне, решил, что её необходимо осуществить. Генерал Хэп Арнольд также решил, что идея была подходящей. Вместе с Ноксом они вызвали специалистов по дальним перелётам Чарлза Линдберга и инженера Фрэнка Мейера, и в ходе совещания было решено, что Ямамото лучше всего «взять» на взлётной полосе Кахили на Бугенвиле. Самолёты с аэродрома Хендерсон на Гуадалканале смогут совершить перелёт и произвести атаку.
Для миссии такого рода по всем параметрам подходил «Локхид P-38 Лайтнинг», прозванный устрашёнными нацистскими пилотами «Двухвостым дьяволом». Эта двухмоторная машина, вооружённая пушкой и пулемётами, обладала достаточной огневой мощью для того, чтобы сбить бомбардировщик «Бетти» Ямамото и его истребители сопровождения «Зеро». Но для отправляющихся в дальний рейд самолётов требовались дополнительные баки для горючего, а такого оснащения на Гуадалканале не имелось.
Получив одобрение президента, Нокс начал операцию «Возмездие». 17 апреля 1943 года в 15.35 он позвонил генералу Кенни с просьбой привезти требуемые бензобаки из Милн-Бей, Новая Гвинея. Четыре бомбардировщика B-24 с баками на борту поднялись в воздух и в 21.00 приземлились в разразившийся тропический шторм на ещё недавно бомбившийся самими американцами аэродром Хендерсон.
В это же время майор Джон Митчелл инструктировал двух своих командиров авиазвеньев лейтенантов Безби Хоулмза и Томаса Ланфье относительно предстоящей миссии. На следующее утро, точно в 7.20, «Лайтнинги», снабжённые дополнительными баками, поднялись в воздух, рассчитывая перехватить Ямамото в 9.55. Двенадцать P-38 должны были подняться на 20 000 футов для прикрытия остальных машин, которые атакуют самолёт Ямамото на меньшей высоте.
Ровно в 6.00 пунктуальный Ямамото покинул Рабаул, его штаб разместился в двух «Бетти» — о чём не знали американские лётчики, — которых сопровождали «Зеро».
В 9.30 лётчики атакующего звена увидели взлётное поле Кахили. В 9.35 «Лайтнинги» стали набирать высоту для атаки, как вдруг Митчелл воскликнул: «Самолёты противника на одиннадцать часов, сверху!»
Атакующие пилоты Хоулмз, Барбер, Ланфье и Хайн сбросили свои топливные баки для большей скорости и взмыли вверх навстречу двум бомбардировщикам. Японские пилоты увидели их всего лишь за милю.
Два бомбардировщика, раскрашенные зелёными камуфляжными полосами, резко пошли на снижение, поближе к верхушкам деревьев. Ланфье потерял на какое-то время свою цель и сбил атаковавший его «Зеро». Затем он снова увидел свой «Бетти» — красные солнца на его крыльях чётко выделялись на фоне зелёных джунглей. Не зная, кто именно находится в этом самолёте, Ланфье открыл огонь одновременно из пушки и из пулемётов. Правый мотор бомбардировщика вспыхнул, и пламя тут же охватило всё крыло. Тем временем восемь других P-38 завязали бои с «Зеро», а оставшиеся занялись со вторым «Бетти». У этого бомбардировщика, на котором летел адмирал Угаки, было отстрелено крыло, и он упал в океан. Адмирал остался жив.
Ланфье снова открыл огонь, и самолёт Ямамото упал на деревья, подскочил и взорвался. «Pop goes the Weasel» («Вот идёт ласка» — название народного танца) — было условным сигналом, переданным в Вашингтон после того, как все P-38 Митчелла, за исключением одного, вернулись на базу. Миссия была выполнена.
Операция «Возмездие» завершилась полным успехом. Ямамото погиб, а его преемник, адмирал Минеичи Кога, был командиром достаточно предсказуемым, и американцы легко противостояли всем его действиям до конца войны. Пилоты Митчелла, руководствуясь только картой и компасом, пролетели 400 миль, причём временами они шли на высоте всего 30 футов над водой, чтобы избежать обнаружения и прибыть к точно указанному месту воздушной засады. Японцы на Соломоновых островах заподозрили, что с их кодами что-то неладно, что американцы знали о полёте Ямамото. Но из штаб-квартиры в Токио их заверили, что это невозможно и что трагическая смерть адмирала произошла просто вследствие несчастной случайности.