Мощное Ударное Авианосное Соединение адмирала Такаги покинуло Трук утром 1 мая. Оно двигалось почти точно на S, а во второй половине дня 2 мая начало вертеться по квадрату. 5 мая Такаги оставил это занятие и пошел на SW-t-W. Теперь он был готов атаковать любые американские корабли, держась позади десантного соединения. Если японцы в этом бою в чем и уступали американцам, так это в работе разведки. Они почти ничего не знали о противнике. Конечно, после атаки Тулаги 4 мая Такаги мог предположить, что в этом районе имеется по крайней мере 1 авианосец. Кроме того от разведывательных самолетов было известно, что какие-то корабли вышли из портов Австралии.
Американская разведка действовала превосходно, и после того, как японский морской код был расколот, адмирал Нимиц точно знал что ждать и где ждать. Кроме того, в течение всей войны австралийцы жили на Соломоновых островах. Они имели связь с внешним миром с помощью мощных радиостанций, информируя союзников обо всех передвижениях японских кораблей. Они были известны, как “береговые наблюдатели”. Но знание японских намерений и диспозиции не гарантировало победу американцев. Все, что мог предпринять адмирал Нимиц — собрать наличные силы для контрудара.
Чтобы встретить японское Ударное Авианосное Соединение он отправил Оперативное Соединение 17 контр-адмирала Обри У. Фитча (авианосец “Лексингтон”) и “Йорктаун” под командованием контр-адмирала Фрэнка Джека Флетчера. Им было приказано встретиться и выйти в точку атаки. 1 мая оба соединения находились в 250 милях на W от Эспириту Санто. Весь день 3 мая “Лексингтон” заправлялся с танкера “Типпеканоа”, в это время в 100 милях от него “Йорктаун” принимал топливо с танкера “Неошо”. Потом оба пошли к намеченной точке рандеву, куда должны были прибыть 4 мая в 8.00. Они также ожидали встречи с британским адмиралом Дж. Г. Крейсом, который вышел из Австралии с 3 крейсерами и 2 эсминцами. Однако все это перевернулось, когда самолет, вылетевший из Австралии, сообщил, что японское десантное соединение выгружается в гавани Тулаги. Адмирал Флетчер сразу послал “Неошо” и эсминец “Рассел” назад к “Лексингтону” и перенес встречу на утро 5 мая. После этого он приказал “Йорктауну” идти к Тулаги. Оперативные группы адмиралов Фитча и Крейса находились в 250 милях позади “Йорктауна”. Однако на “Лексингтоне” не знали об отважном броске одинокого “Йорктауна”, пока утром 4 мая не появились “Неошо” и “Рассел”. Впрочем, в это время адмирал Флетчер уже поднимал первую ударную волну.
Вся эта деятельность была неизвестна японским офицерам, участвовавшим в операции МО. Они даже не подозревали, что где-то рядом находятся американские и австралийские корабли. Операция МО шла как планировалось. Соединение Дальнего Прикрытия адмирала Гото двигалось на N, а Соединение Вторжения Порт-Морсби еще стояло на якоре в Рабауле. Японские авианосцы пока находились севернее Бугенвилля.
По какой-то необъяснимой причине адмирал Фитч, соединившись с австралийскими кораблями, ухитрился 5 мая разминуться с “Йорктауном” на 50 миль, оставив авианосец в гордом одиночестве. Лишь несколько японских кораблей могли противодействовать атаке Тулаги, но адмирал Флетчер не мог быть в этом уверен, а поддержки у него не было. “Йорктаун” поднял первую волну 4 мая в 6.30 под покровом туч.
Это была идеальная погода для авианосца, желающего нанести удар и остаться незамеченным. (Холодный погодный фронт образовал 100-мильную полосу туч, которая держалась 5 дней. Равнодушные тучи поочередно укрывали то одного противника, то второго.) Первая волна состояла из 12 торпедоносцев, 28 пикировщиков и 6 истребителей.
В 7.30 в Тулаги минный заградитель “Окиносима” и эсминцы “Кикудзуки” и “Юдзуки” образовали защитный барьер на входе в гавань. Началась разгрузка. Внезапно в 8.20 над гаванью появились торпедоносцы “Йорктауна”. В 8.22 “Кикудзуки” получил попадание 500-фн бомбой, которая взорвалась в правом машинном отделении. Эсминец начал быстро крениться. Он сразу потерял ход. Одно из судов снабжения взяло “Кикудзуки” на буксир и вытащило на мель возле острова Гавуту. Однако на следующий день он соскользнул на глубину и затонул.
В итоге, во время первой атаки был потоплен “Кикудзуки” и поврежден “Окиносима”. Транспорты, минные заградители, уцелевший эсминец поспешно покинули гавань Тулаги. Приняв самолеты, “Йорктаун” отправил у Тулаги вторую волну. Она прибыла в 12.10, потопила 2 патрульных катера и повредила транспорт “Тама Мару”, который затонул 2 дня спустя. “Юдзуки” был возле острова Саво обстрелян самолетами и загорелся. Он потерял капитана и еще 9 человек, 20 человек были ранены. В 15.00 прибыла третья волна, которая еще надеялась найти в Тулаги достойные внимания цели. Она обнаружила только 1 транспорт. Всего японцы потеряли 1 эсминец, 2 патрульных катера и транспорт. 1 транспорт был тяжело поврежден, 20 человек десанта у него на борту погибли. Кроме того были повреждены 1 эсминец и 1 минный заградитель.