В конце апреля из южных морей в воды метрополии вернулись соединения адмиралов Нагумо и Кондо, которые еще ничего не знали о планах Ямамото по захвату Мидуэя. Когда Ямамото проинформировал их о задуманной операции, адмирал Нагумо отнесся к этому с полным безразличием - его авианосцы были способны выполнить любую задачу, где бы она ни была поставлена. Но адмирал Кондо стал возражать, приводя уже знакомые Ямамото доводы, которые в свое время были на вооружении у Морского Генерального штаба. Ямамото быстро осадил своего заместителя: все уже решено, и мнение Кондо его интересует только в плане наилучшего осуществления задуманной операции. Утром 1 мая в оперативной рубке линкора "Ямато" была проведена военно-морская игра. Проигрывался вариант, по которому "красный флот", как условно обозначили флот США, внезапно силами авиации атакует "синий флот" - соединение Нагумо, когда его самолеты бомбят Мидуэй. Посредник бросил кости - выпало 9 попаданий, в результате которых авианосцы "Акаги" и "Кага" оказались потопленными. Однако начальник штаба Объединенного флота контр-адмирал Матоме Угаки неожиданно вмешался в действие посредника, снизив число попаданий до шести. В итоге авианосец "Кага" остался потопленным, но "Акаги" снова принял участие в операции. В проведении игры чувствовалась полная уверенность в успехе и пренебрежение к противнику.
5 мая план адмирала Ямамото начал воплощаться в жизнь. В этот день императорская ставка издала директиву No 18, которая приказывала Объединенному флоту, взаимодействуя с армией, обеспечить захват Мидуэя и западной гряды Алеутских островов. Этой директивой была утверждена и кодировка операции. Вся операция была закодирована как "Операция MJ", Алеутские острова обозначались "АО", а сам Мидуэй - "AF".
Размышляя над итогами военно-морской игры, капитан 1-го ранга Куросима пришел к выводу, что не мешало бы знать немного больше о том, чем занимается флот США. Поэтому 8 мая он внес в свой план коррективы, согласно которым гидросамолеты, дозаправляясь топливом с подводных лодок, должны были за неделю до начала операции провести разведку Перл-Харбора и доложить о месте пребывания флота противника.
Первыми, как обычно, начали действовать подводные лодки. Часть из них, неся на борту сверхмалые подводные лодки, ушла на юг для произведения демонстративных диверсий в огромном районе от Сиднея до Мадагаскара, с тем чтобы держать противника в напряжении. Другие лодки ушли на восток для обеспечения топливом гидросамолетов, когда последние начнут разведку Перл-Харбора. Затем покинули базы подводные лодки, входящие в завесы для наблюдения за американским флотом, и, наконец, в море вышла подводная лодка "J-168" под командованием опытнейшего командира капитана 3-го ранга Яхаги Танабе. Лодка взяла курс на Мидуэй, чтобы прямо из логова врага докладывать обстановку. Это было вызвано необходимостью, поскольку, как это ни удивительно, японцы почти ничего не знали об обстановке на Мидуэе. Ответственный за сбор информации об атолле, капитан 2-го ранга Ясуми Таяма, был рад самым различным сведениям из любых источников, но этих сведений, к сожалению, явно не хватало. Как он позднее признался, Мидуэй был для него "темным пятном в океане". Таяма не имел даже приличной фотографии атолла, а карты, которые оказались в его распоряжении, были настолько схематичными и древними, что Таяма, размышляя о лучшем месте для высадки десанта, в конце концов, махнул рукой и порекомендовал высадку на южном побережье атолла, где рифы ближе всего подходят к берегу. При этом Таяма даже не подозревал о том, что в северных рифах был широкий естественный проем, через который могли пройти десантные суда. И уж, конечно, Таяма мог только гадать, какими силами располагает Мидуэй для обороны против вторжения. В оценке численности гарнизона атолла данные армии и флота сильно расходились. Флот считал, что Мидуэй обороняют 750 морских пехотинцев, армия полагала, что их 1700. Но в остальном все сходились на общем мнении, что Мидуэй мог иметь 50-60 самолетов, около 10 зенитных орудий, несколько береговых батарей, но ничего больше. Впрочем, это не вызывало особого беспокойства, поскольку даже по самым пессимистичным оценкам американских сил преимущество японцев было бесспорным. Объединенные десантные силы армии и флота, которым предстояло захватить Мидуэй, насчитывали 4 600 человек. Армия была представлена отборным 28-м полком полковника Ичики, вооруженным по последнему слову техники и имевшим великолепные инженерные и штурмовые средства. Флот выделил для операции 2-е Объединенное подразделение морской пехоты особого назначения. Командовал этим подразделением капитан 1-го ранга Ота, известный на флоте тем, что его люди обучены действовать против любого противника, в любой обстановке.
Неожиданно возник вопрос о средствах прохода через коралловые рифы. Начальник штаба подразделения морской пехоты капитан 2-го ранга Чиро Ионаи ломал голову, где достать специальные плоскодонные десантно-высадочные средства, если их вообще не было в распоряжении флота. Наконец Ионаи выяснил, что необходимые ему десантные катера имеются в Армейском пехотном училище, после чего он, плюнув на самолюбие, выпросил их у армейского командования.
15 мая транспорты с морскими пехотинцами капитана 1-го ранга Ота на борту вышли в район сосредоточения сил вторжения у острова Сайпан. 18 мая к Сайпану вышли транспорты с подразделениями 28-го пехотного полка. Перед их отбытием адмирал Ямамото лично проинструктировал полковника Ичики.