Тем временем эскадра вице-адмирала Нагумо продолжала путь. 8 декабря 1941 года в 00:30 по токийскому времени (5:00 по гавайскому времени. В дальнейшем будет указываться два времени токийское и в скобках гавайское. Также следует иметь в виду, что из-за линии перемены дат в англоязычных источниках день нападения на Перл-Харбор указывается как 7 декабря, в то время как японские источники говорят о 8 декабря.) эскадра шла шестым навигационным строем со скоростью 24 узла. Строй группы прикрытия вел легкий крейсер «Абукума». За ним шел эсминец «Акигумо». Колонну замыкали два линкора: флагман «Хией» и «Кирисима». По правому борту от «Хией» параллельным курсом шел крейсер «Чикума», за ним эсминец «Ураказе». По левому борту шли тяжелый крейсер «Тоне» и эсминец «Касуми». Далее двумя колоннами шли авианосцы. В правой колонне шел флагман Нагумо «Акаги», за ним эсминец «Таниказе», далее авианосец «Kara». Далее шли эсминец «Хамаказе» и авианосец «Дзуйкаку». Колонну замыкал эсминец «Исоказе». Левую колонну вел авианосец «Сорю», за ним следовал эсминец «Арарэ», следом шел «Хирю». Затем шел эсминец «Сирануи», авианосец «Сёкаку», замыкал колонну эсминец «Кагеро». Корабли сопровождения выдвинулись вперед с задачей топить любой корабль, оказавшийся на курсе.
8 декабря 1941 года в 1:00 (5:30) с борта тяжелого крейсера «Тоне» был катапультирован разведывательный гидросамолет Aichi E13A1 («Jake»), пилотированный энсином Йоичи Такахаси. Экипаж самолета состоял из командира-наблюдателя фельдфебеля Рёзо Нарукавы и радиста энсина Нобуо Оку. Бортовой номер самолета Л-1. После старта самолет набрал высоту 8000 метров и со скоростью 129 узлов взял курс на юг. На борту самолета имелось кислородное оборудование, позволявшее экипажу действовать на большой высоте. Задачей самолета была разведка рейда Лахайна, расположенного к западу от острова Мауи. Одновременно с крейсера «Чикума» катапультировали второй гидросамолет. Экипаж: командир-наблюдатель фельдфебель Масахару Фукуока, пилот энсин Акира Ито, стрелок-радист старший матрос Фусянобу Касамори. Этот самолет на высоте 500 метров со скоростью 130 узлов направился прямо к острову Оаху с целью разведать базу Перл-Харбор.
Авианосцы готовились к взлету первого эшелона. В темноте из ангаров выкатывались на палубу самолеты. Палубные расчеты немедленно выкатывали машины на стартовые позиции, ставя машины крыло в крыло. Тем временем в ангарах шла подготовка машин второго эшелона. Экипажи самолетов собрались в кубриках. В последний раз пилотов проинструктировали относительно расположения целей по состоянию на 10:30 6 декабря. Им также сообщили силу и направление ветра, а также необходимые для расчета маршрута навигационные поправки.
Все шесть авианосцев развернулись на восток под ветер. Высокие волны вызывали крен кораблей. Продольный крен достигал 15°. Самолеты начали прогревать двигатели. Все с напряжением смотрели на флагман «Акаги», ожидая сигнала к старту. Опущенные до середины мачты флаги означали «приготовились!». Вскоре флаги взвились вверх и быстро опустились назад. Это был сигнал к началу вылета самолетов. Точно в 1:30 (6:00) 8 декабря 1941 года в 230 милях от Оаху операция началась. Ответственный за воздушные операции офицер Хикочо дал разрешение на страт. Пилоты прибавили газу. Один за другим самолеты набирали скорость и поднимались в воздух. Взлет самолетов был точно синхронизирован с фазами продольного крена на волнах. Взлетевшие машины направлялись в пункты сбора. Первыми поднялись истребители А6М2 подполковника Сигеру Итая. В ходе взлета два истребителя получили повреждения. Один самолет с «Сёкаку» пришлось задержать на старте, а второй с «Каги» обнаружил проблемы с мотором уже после взлета. Этот «Зеро» не вернулся, поэтому был посчитан как пропавший без вести. Взлет первого эшелона завершили к 1:45 (6:15). Спустя пять минут полковник Мицуо Фучида приказал взять курс на Оаху.