Подобно многим военно-морским планам, план операции против Мидуэя был сложным. Он включал действия сил на всем обширном пространстве Тихого океана. Помимо решения главной задачи, план предусматривал проведение мероприятий отвлекающего характера и требовал согласованных действий сил в районе операции.
Такой отвлекающей операцией была операция по захвату некоторых Алеутских островов северными силами вице-адмирала Хосогая. В их состав входили два легких авианосца, пять крейсеров, легкие силы, а также три транспорта, на которых находился десант. Кроме того, в состав сил Хосогая были включены шесть подводных лодок типа "I". В мае эти лодки произвели разведку, после чего были развернуты в завесу, пересекавшую 50-ую параллель у меридиана 169°. Они не имели контакта с противником и оказали;очень слабое влияние на ход операции.
Ударным соединением в операции против Мидуэя командовал вице-адмирал Нагумо. В состав соединения входили четыре авианосца ("Кага", "Акаги", "Сорю" и "Хирю"), два быстроходных линейных корабля, три крейсера и двенадцать эсминцев. Два участвовавших в бою в Коралловом море авианосца находились в ремонте и готовили новые авиационные группы и потому в операции против Мидуэя не участвовали.
Силами вторжения на атолл Мидуэй командовал вице-адмирал Кондо. Они были разделены на три группы. Все три группы: вышли из разных портов и должны были соединиться в точке, расположенной в 700 милях к западу от Мидуэя.
Главными силами командовал адмирал Ямамото, находившийся на линейном корабле "Ямато" (самый мощный из когда-либо построенных линейных кораблей). Эти силы вышли из Внутреннего Японского моря на следующий день после выхода сил вторжения. В составе главных сил шли два гидроавиатранспорта:("Чиёда" и "Нишин"), каждый из которых имел несколько сверхмалых подводных лодок с экипажем в два человека. Однако ни одна из них не была использована, так как в ходе операции стороны обменивались ударами авиации и не сближались на дистанцию ведения артиллерийского огня.
К 1 июня стало ясно, что подводные лодки, предназначавшиеся для обеспечения разведывательной деятельности гидросамолетов у рифа Френч-Фригейт, выполнить своей задачи не смогут. Поэтому всем шести лодкам было приказано занять новые позиции.
Между Пирл-Харбором и Мидуэем японское командование развернуло две завесы подводных лодок. Четыре лодки из группы заправки топливом гидросамолетов были развернуты на линии "КО" к югу от линии, соединяющей Гавайские острова и атолл Мидуэй, на меридиане 167°. Из-за неудачи с планом проведения гидросамолетами разведки лодки прибыли на позиции с запозданием. 10 подводных лодок составили линию завесы OTSU, развернутую севернее цепи островов. 3 июня обе завесы лодок начали перемещаться в западном направлении, в основном в надводном положении, и 7 июня остановились к западу от Мидуэя. "I-168", задержавшаяся в Японии в связи с прохождением капитального ремонта, шла самостоятельно. 1 июня она вела разведку в районе Мидуэя и донесла об отсутствии кораблей, но отметила наличие большого числа самолетов, осуществлявших дальний поиск. Согласно плану, свои позиции на линии OTSU лодки должны были занять к 1 июня, но они запоздали и сделали это только 3 июня, что было уже поздно: к этому времени американское авианосное оперативнее соединение уже пересекло линию OTSU.
Действия японцев
26 мая японские северные силы вышли из Оминато курсом на Алеутские острова. На следующий день в том же направлении из Внутреннего Японского моря вышли ударные силы. 28 мая от Сайпана и Гуама отошли группы сил вторжения. Чтобы ввести в заблуждение подводные лодки противника, осуществлявшие разведку, они пошли к цели кружным путем. Подводная лодка "Каттлфиш" в это время патрулировала в районе острова Сайпан. За два дня до этого лодка имела встречу с эсминцами охранения сил вторжения и подверглась сильной атаке глубинными бомбами. Крупных кораблей она не обнаружила.
Линейные корабли адмирала Ямамото вышли из Внутреннего Японского моря через пролив Бунго 29 мая. Радиоразведка в Токио перед этим доложила о нахождении в японских водах шести американских подводных лодок. Кроме того, эсминцы донесли об обнаружении в непосредственной близости от пролива Бунго двух неприятельских подводных лодок. В район обнаружения из военно-морской базы Куре выслали дополнительно противолодочные корабли и самолеты, и японский флот благополучно вышел в океан.
Американские планы
Из-за стечения ряда обстоятельств деятельность адмирала Нимица не зависела от разведывательных данных Лодок. В апреле разведка донесла ему, что японское командование затевает что-то серьезное в центральной части Тихого океана, а к середине мая он уже знал, что речь идет о японских намерениях высадиться на Алеутских островах и одновременно захватить атолл Мидуэй. Нимиц располагал неполной информацией об организации сил в операции, но точно знал, что ударные силы должны предварительно нанести удар по Мидуэю.