在冢原二四三的攻擊機群起飛之前，數量遠少于機動艦隊的大黃蜂号艦載機編隊已率先起飛去進攻炮擊艦隊，力圖爲已覆滅的TF64編隊報仇。爲此次進攻，金凱德除留下12架F4F戰鬥機外，冒險将大黃蜂号上剩餘的飛機（扣除清晨派出去的16架SBD，本還剩71架飛機）抽調一空，組成了59架飛機的進攻編隊，由威廉-韋德海姆少校擔任進攻總指揮，并以韋爾奇和約翰遜駕駛的SBD爲先導機。大黃蜂号進攻編隊很快爬升到3600米高度，利用雨雲遮蔽一路前進尋找日本炮擊艦隊，期間由于急風驟雨，韋爾奇一度丢失了目标，但在天氣晴朗後又重新找到了正确方向。

日軍炮擊艦隊根據偵察機發回的報告略微改變了航線，但整體依然是向西南方向全力疾馳而去，作戰參謀們預計雙方半小時後的距離能縮小到190海裏。

美軍的進展也不是一帆風順，擔任引導的SBD抵達指定位置一時間沒發現艦隊，便用無線電向韋德海姆報告“敵艦隊不在此處”，但韋德海姆想到了中途島麥克格拉斯基的經驗，在1500米高度仍然會有丢失敵艦的可能，決定繼續搜索。5分鍾後，事實證明了他的判斷是正确的，炮擊艦隊全部艦艇出現在了第二攻擊波的視野裏，透過雲層，他看到了前後分布達14海裏的日本炮擊艦隊主力，中間的長門、大和與陸奧三艦尤其引人注目，特别是從未公開露面的大和号更讓所有美國飛行員都倒吸一口冷氣。由于第一波攻擊中飛行員彙報日艦隊防空火力兇猛，因此他命令各機群不要直撲日本艦隊最中心的大和号，而要先迂回左右兩翼進攻外圍，一旦敵人出現混亂再伺機攻擊中心軍艦。

7:47分，發現美軍進攻機群的消息很快傳到了大和号司令塔，瞭望哨判斷這次進攻的美國機群要多于第一次攻擊波，但現在炮擊艦隊上空已有71架零戰在擔當掩護，草鹿任一信心十分充分。近藤信竹依然指示艦隊迅速排成輪形防空陣，同時要求零戰掩護機群率先攻擊，盡最大努力将敵機攔截在外。

在進攻發起前韋德海姆少校沒有忘記把戰場情況先通報給200海裏之外的金凱德：“敵艦數量衆多，恐怕還要至少再進行一輪攻擊……”

幾乎就在美國機群向左右兩翼迂回的同時，日本艦隊三式彈開始發難，然後所有美國飛行員遇到了讓他們感到困惑的地方，比進攻機群數量還要多的零戰機群開始猛撲過來——可敵人的航母究竟藏在哪裏呢？

7:53分，在韋德海姆少校發出有關敵情電報準備攻擊的當口，企業号和大黃蜂号正在接納第一波攻擊返回的飛機，看到第一攻擊波返回飛機隻有23架，而且還有10架帶着傷，金凱德大吃一驚，但還是千方百計命令地勤們把庫存飛機拿出來替換，19分鍾以後，執行攻擊“登陸艦隊”的15架SBD和4架一無所獲的SBD亦返回母艦，他盤算了一下，如果憑現有兵力發起第三次攻擊的話，他還能拿出38架飛機，問題是到現在爲止他還沒有發現日本航母。爲加快進攻節奏，他一方面催促地勤加快爲飛機補充油彈，又冒險将編隊航線調整爲東北，準備縮短與日本炮擊艦隊之間的距離，爲可能發起的第三波攻擊節約時間。

金凱德的第二波進攻機群數量雖少于爲炮擊艦隊提供掩護的零戰機群，不過這批美軍艦載機飛行員大多是參加過珊瑚海和中途島戰役的老手，經驗比日本陸基零戰飛行員好不少（日本水平好的飛行員都抽調到航母上去了，再加上瓜島前期作戰對有經驗飛行員的消耗，陸基飛行員素質下降很快，很多都是上戰場才3個月的菜鳥），所以雖然有不少飛機被擊落，但美國進攻機群還是順利地殺了進去。以左翼爲例，面對炮擊艦隊上空飛來14架零式戰鬥機，擔任護航的8架F4F巧妙布局，與數量多于自己的對手纏鬥在一起，在他們的拼死掩護下，15架SBD甩開其餘阻擊的零戰後立即從3500米的高度向外圍艦隊俯沖下去，一場長達20分鍾的激烈戰鬥開始了。

由于這次是先進攻日本防空陣的外圍軍艦，在3艘戰列艦四周擔任護衛的重巡洋艦和驅逐艦們遭到了猛烈進攻，青葉号重巡洋艦2分鍾之内吃到3顆炸彈、一顆魚雷，艦體****15度，航速下降到隻有10節；妙高、高雄、最上三艘重巡洋艦也各自吃到一顆炸彈，炸掉了一堆高炮，死了一圈水兵；爲長門号擔任護衛的第27驅逐戰隊損失特别慘重，有明号驅逐艦中了2枚魚雷，當場沉沒，夕暮與白露兩艦分别吃到了一顆炸彈與一枚魚雷，不到2000噸的小身闆，在掙紮了幾分鍾後也宣告沉沒，同戰隊的時雨号驅逐艦吃了一顆近失彈和一枚魚雷，結果魚雷居然是啞彈，有驚無險地躲過一劫，成爲本戰隊唯一存活下來的幸運兒。

美軍的犧牲也不小，首先犧牲的是承擔纏鬥任務的F4F戰鬥機飛行員，包括格蘭特中尉、費舍爾中尉、懷特中尉等11架飛機被先後擊落。完成俯沖投彈的SBD們有些成功拉起脫離，有些被高射炮和防空機槍擊落在海裏，美國指揮官韋德海姆自己的座機發動機突然過熱起火，雖然他沒有退縮繼續猛沖，但還沒有到達投彈位置發動機就徹底停轉，他在最後時候丢掉了炸彈，操作飛機迫降到了海面上。

眼看海面上本方艦艇不斷起火、爆炸，負責攔截卻又技不如人的零戰飛行員們殺紅了眼，好幾架飛機的飛行員想起了出發前被長官告知可以放棄飛機跳傘的情形，放棄了與F4F們一較長短的打算，找準SBD和TBF就一頭撞去，飛行員在撞擊瞬間跳傘，猝不及防的美軍飛行員們連連中招，在通話器裏急得哇哇大叫，最後也隻能掙紮着跳傘。

硬生生靠着這種強行兌子的方式，零戰掩護機群才堪堪遏制住了美軍進攻的态勢，這一輪防空戰打得很猛烈，71架零式因爲擊中、撞擊等種種因素少了32架，美軍艦載機的損失也不輕，當場被擊毀、墜落的飛機就達到了28架，掙紮着飛回去的31架飛機中還有很多帶着傷。由于深恨這批美軍飛機，哪怕在他們撤離後，不依不饒的零戰機群依然咬着他們尾巴追逐了50多海裏，結果雙方又各自掉了6架與4架飛機。

炮擊艦隊上空的零戰現在隻剩下33架了，不過草鹿任一更擔心大和的傷勢：三艘戰列艦中陸奧運氣最好，半點事情沒有，長門前甲闆吃了一顆炸彈，大和右舷中了2枚魚雷，前甲闆中了2顆炸彈，中炮塔附近一片狼藉，幸虧炮塔防禦夠厚而依然頑強挺立着，右舷中雷後大和略微向右傾斜2度，艦長果斷命令注水後恢複了平衡，現在大和艙内已有2900多噸海水了，最高速度下降了2節，隻能開到25節了……

聽到日本炮擊艦隊不屈不撓地依然向西南方向挺進時，連金凱德都震驚了，更震驚的是炮擊艦隊上空密密麻麻的防空飛機以及在電台裏聽到的飛行員有關日本人采用撞擊術的控訴。

“瘋子……都是一群瘋子！”他的臉孔扭曲着，露出了猙獰之色，咬牙切齒地說道，“既然你們這麽想死……我就成全你們！”

考慮到新的進攻波次已準備完畢，又鑒于日本艦隊上空的護衛戰鬥機數量衆多且戰術野蠻，他一咬牙又從艦隊掩護戰鬥機中抽出8架加強攻擊機群，使之達到46架，現在他的TF16\17編隊防衛戰鬥機隻剩下20架了。

但他卻不知道，就在第二進攻波退走以後，從拉包爾基地出發的日本第三航空增援波一共32架零式戰鬥機已趕到了炮擊艦隊上空，現在炮擊艦隊的掩護機群又達到了65架。

堀悌吉臉色平靜地聽着草鹿任一的報告：“這是最後一批增援飛機，目前蒙達、布幹維爾、拉包爾所有航空隊的戰鬥機抽調一空，除布幹維爾還有40架零戰在機動艦隊頭頂擔任掩護外，其餘機場已沒我軍一架戰鬥機，甚至連一部分平時開艦攻的飛行員都被臨時抽調開了後備戰鬥機。”

堀悌吉沉吟了片刻後下達了命令：“讓時雨号驅逐艦掩護青葉号返回特魯克……其餘艦隊繼續向西南挺進，全軍突擊。”

“長官！”草鹿任一驚叫出聲。

“長官！”近藤信竹聲淚俱下地勸說，“進攻沒有問題，可大和号再這麽下去我怕要撐不住了，是否請您率領2個驅逐戰隊率先脫離，我帶領其他部隊突進……”

在長門号上坐鎮的第一艦隊司令長官清水光美也發來電報，力勸大和脫離戰場，長門可接替後續責任。

“不行，大和是聯合艦隊總旗艦，怎麽能率先逃離？美國飛機就是沖大和來的，找不到大和他們胡亂搜索怎麽辦？發現機動艦隊怎麽辦？”堀悌吉慨然道，“我就是擔當誘餌吸引火力的——今天就是大和号沉在這裏也不能改變這個事實，有什麽責任，戰後本司令官一力承擔！”

兩人隻能含淚答應。