Через 2 минуты
После этого японские авианосцы обнаружила 6-я эскадрилья торпедоносцев «Энтерпрайза», которой командовал капитан-лейтенант Юджин Э. Линдсей. Он заметил вражеские корабли в 9.40, подходя с юго-запада. Линдсей попытался прорваться к авианосцам, находящимся в центре строя японского соединения, но истребители «Зеро» сбили 9 из 14 самолетов. Еще один торпедоносец сел на воду немного позднее. Торпедоносцы «Энтерпрайза» тоже не добились попаданий. И снова истребители Грея кружили над облачным слоем, даже не попытавшись помочь своим торпедоносцам. После этого Грей отправил 2 радиограммы на авианосец и полетел назад.
МакКласки, который вел пикировщики «Энтерпрайза», сначала проскочил мимо японского соединения. В 9.35 он понял свой промах, но в отличие от Ринга решил прочесать подозрительный район, пока запасы топлива не вынудят его возвращаться на авианосец. В 9.55 он заметил кильватерный след одиночного эсминца. Это был «Араси», который на большой скорости шел на северо-восток. МакКласки тоже направился туда и в 10.00 был вознагражден за свою проницательность. В 35 милях к северо-востоку он увидел японское соединение.
Но перед тем как самолеты МакКласки начали атаку, на сцену прибыла ударная группа «Йорктауна» — 17 пикировщиков, 12 торпедоносцев и 6 истребителей. Эти самолеты взлетели на час позже, чем авиагруппы Оперативного Соединения 16, однако полетели прямо к цели и прибыли раньше. В 10.03 японские авианосцы заметила 3-я эскадрилья торпедоносцев. Капитан-лейтенант Лэнс Э. Масси повернул свои самолеты прямо на них. И снова густая облачность и плохая радиосвязь не позволили провести скоординированную атаку. Под прикрытием 6 истребителей торпедоносцы Масси атаковали ближайший японский авианосец. Примерно в это же время сбросили торпеды и остатки 6-й эскадрильи торпедоносцев. Эти 2 эскадрильи и истребители «Йорктауна» утащили японские истребители за собой на малые высоты. В ходе боя были сбиты 10 из 12 торпедоносцев 3-й эскадрильи.
Самопожертвование экипажей Линдсея и Масси случайно расчистило путь пикировщикам МакКласки, летящим с юго-запада, и 3-й эскадрилье пикировщиков капитан-лейтенанта Маквелла Ф. Лесли, летящей с востока. В 10.20 ход событий резко изменился самым драматическим образом. В течение часа авианосцы Нагумо отразили несколько атак американских самолетов и сейчас готовились поднимать свои собственные авиагруппы. Но было уже поздно. К 10.30 пикировщики МакКласки нанесли смертельные удары авианосцам «Акаги» и «Кага», а эскадрилья Лесли покончила с «Сорю». Лишь авианосец «Хирю» не был атакован.
В 12.00 этот авианосец напомнил Спрюэнсу о своем присутствии, нанеся ответный удар Оперативному Соединению 17. Истребители «Энтерпрайза» и «Хорнета» помчались на помощь «Йорктауну», который теперь появился на горизонте. С кораблей Оперативного Соединения 16 можно было видеть вспышки выстрелов и клубки разрывов зенитных снарядов, затем над «Йорктауном» появился высокий столб черного дыма. Получив 3 попадания бомбами, авианосец потерял ход. Флетчер перенес флаг на тяжелый крейсер «Астория». Общее командование американскими силами перешло к Спрюэнсу. В 12.30 он по собственной инициативе отправил 2 тяжелых крейсера и 2 эсминца на помощь Оперативному Соединению 17. В 13.13, завершив полеты, он повернул свое соединение на северо-запад, чтобы подойти поближе к поврежденному «Йорктауну», самолеты которого были вынуждены садиться на «Энтерпрайз» и «Хорнет».
Самой большой проблемой для Спрюэнса был уцелевший японский авианосец. Его собственные авиагруппы понесли тяжелейшие потери, поэтому он приказал включить в их состав пикировщики и истребители «Йорктауна». Спрюэнс понимал, что у него просто не хватит самолетов, чтобы провести обширные поиски. Оставалось надеяться на самолеты, отправленные Флетчером в 11.45. Спрюэнс отверг совет Браунинга, который рекомендовал поднять поисково-ударные группы, чтобы попытаться поймать «Хирю».