Колонну замыкал легкий крейсер «Абукума» (капитан I ранга Сейроку Мураяма) и эсминец «Акигумо» (капитан II ранга Сёхеи Сома).
Справа шли эсминцы 18-го дивизиона 1-го отряда: «Касуми» (капитан II ранга Киёси Томура) и «Сирануи» (капитан II ранга Дзисуо Акасава).
В кильватере за «Сирануи» двигался танкер «Синкоку-мару».
Слева шли эсминцы 19-го дивизиона 2-го отряда: «Арарэ» (капитан II ранга Томоэ Огата) и «Кагеро» (капитан II ранга Минору Йокои). За «Арарэ» шел танкер «Тохо-мару».
Далее двумя колоннами двигались авианосцы. Левая колонна состояла из авианосцев 2-го дивизиона «Сорю» (капитан I ранга Рюсаку Янагимото) и «Хирю» (капитан I ранга Тонэо Каку), а также авианосца «Сёкаку» (капитан I ранга Такацуку Дзодзима) из 5-го дивизиона авианосцев.
Колонну замыкали танкеры «Ниппон-мару» и «Тоэи-мару».
Правую колонну составляли флагман «Акаги» (капитан I ранга Куичи Хасегава) и «Kara» (капитан I ранга Дзисаку Окада) — оба из 1-го дивизиона, а также «Дзуйкаку» (капитан I ранга Ичибеи Йококава) 5-й дивизион.
За «Дзуйкаку» следовал седьмой и последний в эскадре танкер «Кёкуто-мару». На борту этого танкера находился командир группы снабжения капитан I ранга Масано Ото.
По правому борту «Акаги» колонной шли подводные лодки И-19, И-20 и И-23, которыми командовал капитан I ранга Кидзиро Имаизуми.
Замыкали строй быстрые линкоры 3-го дивизиона Гуничи Микавы в составе «Хией» (капитан I ранга Macao Нисида) и «Кирисима» (капитан I ранга Сандзи Ивабучи).
Капитан I ранга Гисиро Миура, штурман «Акаги» занимался проработкой маршрута эскадры. Участок Тихого океана, по которому шла эскадра отличался тяжелыми навигационными условиями. Частые бури и густые туманы затрудняли навигацию и доставляли множество проблем эсминцам сопровождения. Тяжелые танкеры с трудом держали курс и эсминцам часто приходилось отыскивать отставший или ушедший в сторону танкер.
В разговорах с членами своего штаба вице-адмирал Нагумо выражал беспокойство по поводу лежащей на нем огромной ответственности за успех операции. Начальник штаба контр-адмирал Кусака ободрял своего шефа, говоря, что столь детально проработанная операция не может закончиться неудачей. Постепенно начальнику штаба удалось заразить своим оптимизмом и Нагумо.
Первую попытку дозаправки в открытом море предприняли 28 ноября. Она закончилась неудачей. Высокая волна делала невозможным сближение кораблей. Следующая попытка также провалилась. Продолжение операции оказалось под вопросом. Во время попыток перебросить фалы за борт смыло несколько человек. 30 ноября условия для дозаправки были лучше, но появилась другая проблема. Бочки с топливом, стоящие на палубе «Хирю» начали перемещаться, терять герметичность, и топливо залило полетную палубу и потекло за борт. Скользя по солярке моряки сумели перелить большинство бочек, а оставшиеся закрепили на палубе.
Корабли использовали высококачественное топливо, которое давало минимальное дымообразование. Пустые бочки не выбрасывали за борт, чтобы не оставлять следов в океане. Соблюдалось строжайшее радиомолчание. Полнейшая секретность была главным фактором успеха всей операции. Связь между кораблями поддерживалась флажковым семафором и проблесковыми огнями. Опасаясь быть обнаруженным, Нагумо запретил подниматься в воздух самолетам.
Тем временем президент США направил 27 ноября предостережения командующим армиями и флотами, в том числе такое предостережение было получено и на Гавайях. В тот же день было решено выслать два самолета на дальнюю разведку. Самолеты должны были пройти на большой высоте мимо японских островов Тихого океана, выясняя, не проводиться ли где концентрация японского флота.
1 декабря Император Японии принял окончательное решение объявить Соединенным Штатам войну. Был подан кодовый сигнал «Ниитака Яама Наборе. Ичи-Ни-Рей-Я» (Ниитака — самая высокая гора массива на острове Формоза (Тайвань). Для японцев она символизировала мощь и силу Империи.) Он обозначал начало войны с США 8 декабря. Ударная эскадра адмирала Нагумо получила этот сигнал в 20:00, находясь в 940 милях к северу от атолла Мидуэй.
1 декабря 14-й округ ВМФ США получил рапорт американской разведки, в котором сообщалось о внезапной смене всех кодов, применявшихся в Императорском флоте. Вторая смена кода за последний месяц по мнению американской разведки означала подготовку Японии к боевым действиям.
В тот же день американцы перехватили и расшифровали сообщение, переданное из Японии в консульства и представительства в Гонконге, Сингапуре, Батавии, Маниле, Вашингтоне и Лондоне с требованием уничтожить все шифры и секретные документы.