Пикировщикам с «Энтерпрайза» удалось прорваться через истребительный заслон и заградительный огонь зениток и атаковать флагман Нагумо. «Сёкаку» получил три прямых попадания, разворотивших ему всю носовую часть полетной палубы и вызвавших обширный пожар на ангарной. О том, чтобы принимать и выпускать самолеты теперь не могло быть и речи. Еще больше отличились пикировщики с «Саратоги», хотя в данном случае им просто повезло — они подошли к месту последними и попали в своеобразное «окно», образовавшееся в японском истребительном барраже. Эскадрилья «Wildcat» с «Лексингтона», подошедшая ранее, связала боем большую часть «Зеро», а оставшиеся японские истребители были увлечены преследованием остатков изрядно потрепанной торпедоносной эскадрильи «Энтерпрайза». Так что подоспевших к концу драки пикировщиков, встретил только редкий зенитный огонь — большинство зенитчиков и наблюдателей тоже следили за низколетящими торпедоносцами. Промахнуться в таких условиях, было бы сродни чуду, но опытные пилоты «Саратоги» не оставили японцам и тени шанса. Когда грохот бомб и вой выходящих из пике самолетов остался позади, «Сорю», ставший мишенью этой атаки, пылал от носа до кормы, получив попадания сразу пяти тысячефунтовых бомб.
Самим американцам пришлось еще хуже. Ко времени подхода второй японской волны, большая часть истребителей воздушного барража вынуждена была вернуться на свои авианосцы для дозаправки, так что японцы на этот раз смогли сравнительно легко прорваться к своим целям. Тяжелее всех пришлось «Энтерпрайзу», так как еще в первом налете он лишился части зенитной артиллерии из-за попадания японской бомбы в правый кормовой спонсон пятидюймовых орудий. Теперь авианосцу пришлось еще хуже — первая же попавшая в него бомба, вывела из строя рулевую машину, корабль потерял управление и начал описывать циркуляцию. После этого его судьба была практически предрешена. Гигантский неуправляемый авианосец, словно взбесившийся мастодонт, носился кругами, разгоняя корабли своего эскорта, и представлял из себя просто идеальную цель для японских торпедоносцев, которые не замедлили воспользоваться своим шансом. В правый борт «Big E» одна за другой ударили три торпеды, что привело к затоплению машинного и котельного отделений, авианосец стал стремительно терять ход.
Считая судьбу «Энтерпрайза» предрешенной, японские летчики переключились на другие американские корабли, в первую очередь на, оказавшийся ближайшим к тонущему авианосцу, линкор «Норт Каролина». Однако тут пилоты «Кидо Буттая» встретили более чем достойный отпор. Этот ветеран Алеутского сражения, чье зенитное вооружение было дополнительно усиленно во время недавнего ремонта, встретил атакующие самолеты невероятно плотным огнем, нанеся противнику весьма тяжелые потери. Полностью избежать повреждений линкору не удалось, но атаку он отразил, не потеряв при этом боеспособности. Попадание сбитого японского бомбардировщика в кормовой мостик «Норт Каролины» смотрелось, конечно, очень эффектно, но никакой непосредственной угрозы кораблю не несло, как и две четвертьтонные бомбы, угодившие в центральную часть корабля. Линкор сохранил ход и большую часть зенитного вооружения и вплоть до конца налета продолжал изрыгать в небо тысячи зенитных снарядов, напоминая, по выражению японских летчиков, действующий вулкан.
Зато «Лексингтон» оказался не на высоте. Не смотря на то, что его прикрывал плотным зонтом зенитного огня линкор «Вашингтон», тяжелый корабль довольно неуклюже уворачивался от направленных в него торпед и бомб. Результатом стали торпедное и три бомбовых попадания. Впрочем, для громады водоизмещением свыше 30000 тонн, это было не так и много, даже с учетом того, что обе торпеды, полученные кораблем в ходе двух японских атак, попали в левый борт, создав крен в 8 градусов. После окончания налета, команда довольно быстро ликвидировала большую часть полученных повреждений. Пожары были локализованы, крен уменьшен путем контрзатопления — казалось, что опасность осталась позади. Авианосец даже сумел принять свои самолеты, вернувшиеся из налета на соединение Нагумо.
Однако, спустя полтора часа после окончания налета судьба флагмана адмирала Флэтчера была решена в один миг — «Lady Lex» содрогнулась от носа до кормы от чудовищного внутреннего взрыва, который буквально вырвал нутро корабля. Взятые под контроль пожары, разом вышли из повиновения, охватив почти весь корабль, бороться с ними было уже невозможно — пожарные магистрали были повреждены. Спустя еще час, потраченный на безуспешные попытки справиться с полыхающим огнем, была отдана команда покинуть корабль, а эсминцы, закончив спасение экипажа, тремя торпедами в упор отправили полыхающий остов на дно Тихого океана. Как показало позднейшее расследование, причиной гибели авианосца стала трещина в цистерне с авиабензином, образовавшаяся от одного из торпедных попаданий. Пары бензина постепенно накопились в подпалубном пространстве, а затем сдетонировали от короткого замыкания, что и привело к столь печальным для корабля последствиям.