1 июня оперативной группе 7/1 было сообщено, что американские надводные силы, включая авианосцы, вероятно, будут действовать западнее Мидуэя. Было условлено, что если потребуется изменить позиции, то командующий Тихоокеанским флотом известит об этом подводные лодки.
В ночь на 3 июня подводные лодки всех оперативных групп получили сообщение: «Самолеты противника атакуют Датч-Харбор».
Таким образом, удар по Алеутским островам был осуществлен. Утром 3 июня дозорный самолет «РВУ» обнаружил главную японскую ударную группу в 700 милях западнее Мидуэя. Бомбардировщики днем поднялись в воздух с берегового аэродрома на острове для бомбардировки японской эскадры, но их налет причинил японским кораблям незначительные повреждения. Японские силы продолжали движение к острову. Подводные лодки были поставлены в известность об этом вскоре после сообщения об атаке на Датч-Харбор.
Сражение за остров Мидуэй было преимущественно воздушным сражением. Основными целями самолетов при атаках являлись авианосцы. Другие надводные корабли прямых столкновений между собой не имели; подводные лодки обеих сторон активно действовали, оказывая влияние на исход сражения.
Командующий Тихоокеанским флотом адмирал Нимиц 28 мая отправил в район Мидуэя авианосную группу в составе авианосцев «Энтерпрайз» и «Хорнет» и кораблей охранения. Группой командовал адмирал Раймонд Спруанс. За этой группой следовал авианосец «Йорктауи» и его эскорт. Обе группы встретились 2 июня и под командованием адмирала Флетчера направились в район севернее Мидуэя. Кроме того, в район острова из Сан-Диего следовал авианосец «Саратога» (не успел прибыть вовремя).
На острове находились армейские бомбардировщики В-26 и В-17, а также 27 пикирующих бомбардировщиков морской пехоты, 27 истребителей, 6 самолетов-торпедоносцев военно-морского флота и несколько старых самолетов типа «Каталина».
Авианосцы и самолеты, а также подводные лодки оперативных групп 7/1 и 7/2 составляли основные силы при обороне острова.
Японцы приближались к острову тремя группами. С северо-запада подходили ударные силы, которые должны были начать атаку. Они состояли из эскадренных миноносцев, крейсеров и двух линейных кораблей, поддерживавших четыре авианосца — «Акаги», «Kara», «Хирю» и «Сорю». Все четыре авианосца участвовали при штурме Пирл-Харбора. Главные силы состояли из семи линейных кораблей, а также крейсеров и эскадренных миноносцев под командованием адмирала Ямамото, находившегося на борту линейного корабля «Ямато». Главные силы должны были подойти с запада и занять позиции недалеко от острова, пока ударная группа нанесет первый удар с целью ослабления обороны на острове. После того как ударная группа нанесет удар, а главные силы еще более ослабят оборону противника на острове, должны были двинуться вперед десантные войска. Конвой из войсковых транспортов, грузовых судов с продуктами и боеприпасами и танкеров с горючим в охранении двух линейных кораблей, нескольких крейсеров и большого количества эскадренных миноносцев также приближался к острову. Японские подводные лодки были отправлены на разведку впереди своих сил с задачей вести наблюдение западнее Пирл-Харбора и перехватить американские силы, посланные на защиту Мидуэя.
Американские оборонительные силы подошли к острову раньше японских подводных лодок. О внезапности японского нападения уже не могло быть и речи, но 11 линейных кораблей противника, 4 авианосца, сопровождающие их дивизии крейсеров и эскадренных миноносцев, а также десантные корабли заставляли серьезно подумать об организации обороны. В районе Мидуэя не было ни одного американского линейного корабля. Ремонт авианосца «Йорктаун» был сделан наспех, а команда его все еще находилась под впечатлением боя в Коралловом море.
На рассвете 4 июня оперативные группы подводных лодок находились на своих позициях: группа 7/3 — в 300 милях севернее Оаху, группа 7/2 — между островами Оаху и Мидуэй и группа 7/1 прикрывала западные подступы к Мидуэю.
Ночью четыре самолета типа «Каталина», поднявшись с аэродрома Мидуэя, обнаружили главные силы противника. В это время в 200 милях северо-восточнее острова хорошо заметные на фоне голубого неба стояли американские авианосцы.