В центральной части Тихого океана находилось 29 эскадренных подводных лодок США. Две лодки проходили капитальный ремонт на военной судоверфи. "Тритон", возвращавшийся с патрулирования в Восточно-Китайском море, имел очень мало топлива и торпед, что не позволило использовать его в операции у Мидуэя. Подводная лодка "Силверсайдз", патрулировавшая в районе пролива Кии, получила приказ вести наблюдение за Северным входом во Внутреннее Японское море. Другим лодкам, находившимся на патрулировании в удаленных районах, было приказано подойти ближе к Мидуэю и развернуться в завесу на вероятном пути следования японских сил до и после боя.
Четыре подводные лодки получили приказ на патрулирование в районе, расположенном в 30 Милях к северу от Гонолулу, для действий против той части японских сил, которые, обойдя американские авианосцы, могли нанести удар по Пирл-Харбору. Эти лодки контакта с противником не имели. Три другие лодки были развернуты на линии к северо-западу от Гавайских островов, примерно на полпути между Пирл-Харбором и Мидуэем. Японские подводные лодки, находившиеся на линии OTSU при своем движении на запад, должно быть, прошли через указанную линию развертывания американских лодок. Во всяком случае, ни японские, ни американские лодки контакта не имели. Какой бы невероятной в условиях ночного перехода ни казалась такая встреча, она вполне могла произойти, и это подтвердил бы любой человек, находившийся на мостике лодки, которая ощупью шла сквозь мрак ночи.
Одиннадцать подводных лодок концентрировались вокруг Мидуэя на близком расстоянии от него. Шесть из них располагались по дуге радиусом 150 миль с центром на Мидуэе. Три лодки занимали позиции на линии в 200 милях к западу от Мидуэя. Две подводные лодки патрулировали между указанной дугой и Мидуэем. Разведка полагала, что противники могут войти в контакт в точке, находящейся в 700 милях к западу от Мидуэя. Поэтому "Каттлфиш", возвращавшийся с патрулирования, получил приказание, занять позицию в указанном районе.
Ударное авианосное соединение и главные японские силы оказались в полосе густого тумана, который скрыл их от воздушного наблюдения. Десантные силы, или силы вторжения на атолл Мидуэй, шедшие южным путем, находились в зоне хорошей видимости. 30 мая радиоразведка на "Ямато" перехватила длинную шифрограмму, которую не смогла прочесть, но определила, что она передана подводной лодкой из района, находившегося прямо по курсу движения группы десантных транспортов. Адмирал Ямамото сделал вывод, что десантные силы обнаружены противником. По всей вероятности, это было донесение с Каттлфиша", переданное в этот лень в адрес Инглнша На следующее утро "Каттлфиш" обнаружил три японских тяжелых морских бомбардировщика, погрузился, чтобы избежать атаки, и примерно через час всплыл. Вскоре "Каттлфиш" все же атаковал бомбардировщик, сбросивший на погружавшуюся лодку бомбы, которые, однако, не причинили ей вреда. Ночью Хоттел всплыл и передал донесение об атаке лодки самолетами противнике. Он полагал, что самолеты эти были с атолла Уэйк. Кораблей десантных сил он не видел.
На следующий день радиоразведка на "Ямато" перехватила радиопередачу с самолетов и подводных лодок, находившихся в районах Алеутских и Гавайских островов. Японский морской штаб в Токио сообщил, что, по его мнению, американские авианосцы все еще находятся в районе Соломоновых островов. Однако день или два спустя имперский генеральный штаб в Токио сообщил, что, по данным радиоразведки, американское авианосное соединение находится в районе Мидуэя. Поскольку телеграмма была адресована и Нагумо, Ямамото решил не нарушать радиомолчания и не репетовать полученное сообщение ударному соединению.
Рано утром 3 июня японская авианосная авиация нанесла удар по Датч-Харбору. До этого Нимиц информировал Теоболда о том, что японцы намереваются высадиться на островах Кыска и Атту, но Теоболд не поверил этому сообщению. Он считал, что японцы ввели Нимица в заблуждение и что действительным объектом их действий является Датч-Харбор. Основные надводные силы Теоболда находились в 400 милях к югу от Кадьяка. Они так и не встретились с противником. Самолеты с авианосцев вице-адмирала Хосогая бомбили сооружения на базе Датч-Харбор. Армейская и морская базовая авиация атаковала японские корабли, но попаданий не добилась. 7 июня японцы высадились на островах Кыска и Атту, не встретив сопротивления.