卡爾爬升到2萬英尺的高度後，向中途島的上空飛去。接近中途島時，他發現距基地大約2海里處有3架“零”式機正在低空盤旋，立即全速朝這幾架飛機沖去。
卡爾進入一架敵機的盤旋軌道，從後面把它緊緊咬住，向敵機打了一個長點射，敵機歪歪斜斜直向下栽。卡爾看見，這架飛機拖著濃煙，幾乎是筆直地栽了下去。
另外兩架“零”式機向卡爾撲上來，卡爾遁入云層躲避。其中一架日機停止了追擊，另一架繼續逼進，並不斷向他射擊。
卡爾見“零”式機高速追上來，決定使用柔道技術，用敵人自己的招數擊敗敵人。他突然把他的“野貓”式飛機的速度放慢，進入滑行。因為“零”式機的速度極快，所以一下子就竄到了他的前面。當敵機從卡爾身邊飛過時，卡爾連連射擊，一舉將那架飛機擊落。
帕克斯率領的第1分隊升空後，發現兩支呈“V”形編隊的日本轟炸機分隊，每個分隊有9架飛機。這些飛機是阿部平次郎海軍上校率領的“蒼龍”號的水平轟炸機。帕克斯的5架“水牛”式戰斗機從上方接敵。但是很遺憾，第1分隊在擊落一架日機後，所有的飛機都被日軍擊落。
柯廷的僚機駕駛員達雷爾·歐文正在目睹第1分隊英勇戰斗場面，突然被一架“零”式機從身後咬住。那架日機像一條甩不掉的尾巴，緊緊跟著他。他爬到大約1.65萬英尺後想俯沖逃脫，但卻被日機死死咬住。歐文突然感到飛機一陣震動，原來是左副翼被日機打掉了一大塊。
歐文已無法操縱飛機作戰了，所以就急速向中途島飛去。此時，不僅那架日機對歐文窮追不舍，而且又飛來一架日機助戰。兩架日機頻頻向歐文發起攻擊。它們每次從歐文身邊飛過時，都急速從翼側轉彎，准備再度攻擊。日本的射擊技術很好，每次都打中了歐文的飛機。歐文多次聽見子彈鐺鐺地打在他的背後裝甲防護板上。防護板只與肩同高，這一點歐文很清楚，因此他盡量向下縮著坐，以免失去裝甲防護。
歐文被這兩架日機咬得很緊，無法回身反擊，他只想盡快把它們甩掉，或者把它們誘入美軍的對空火力網。兩架日機在後邊緊追，歐文把腦袋縮進座艙里，冒著敵機的俯沖轟炸，于6時50分在中途島降落。
亨尼西率領第2分隊的6架戰斗機升空後不久，就發現了日軍的飛機編隊。亨尼西指揮著6架戰斗機，迅速沖向敵編隊。
菲利普·R.懷特上尉發現空中共有3個日機“V”形編隊，每個編隊各由9架飛機組成。他向其中的一個編隊沖過去。然而，他突然發現自己的身後緊跟著一架“零”式機。懷特急中生智，猛地一個俯沖，痛痛快快甩掉了日機。
當懷特再次爬升到1萬英尺的高度時，聽見無線電報告說有一架敵機沿310度方向飛離該空域。他立即調整飛行方向，輕而易舉地找到了這架敵機。隨即，他從遠距離高速向敵機沖去。
懷特的“水牛”式飛機吐出的一串串子彈直射日機，日本轟炸機晃晃悠悠地向左一拐，栽進了大海。
打掉這架敵機後，懷特長出一口氣，再次爬高，尋找戰機。此時，他發現另一架轟炸機在云層中時隱時現。
懷特咬著牙，把他那架老掉牙的“水牛”的馬力開到最大，向那架飛機追去。
懷特悄悄地接近那架飛機。直到很近的距離，那架飛機還沒有發現。懷特用瞄准具套上日機，射出了一長串子彈。懷特射出的子彈打壞了敵機的發動機，那架轟炸機的速度頓時大減。此時，懷特只要再來一個點射，那架飛機不在空中爆炸也會栽到海里。但遺憾的是，懷特的彈藥已耗盡，無法收拾這個囊中之物了。
而懷特擊中的這架日機，正是日軍飛行隊長友永駕駛的。友永飛機中彈的時間是6時55分。中彈後，友永立即命令各中隊獨立作戰，並向南云報告說：“我被擊中，已命令各中隊獨立作戰。”
懷特匆匆返回中途島，補充彈藥後再度起飛。但他還沒有來得及再次打擊來犯敵機，就收到了關于全部返航的命令。在第2分隊中，生還的只有懷特和赫伯特·T.梅里爾上尉。梅里爾在受傷的飛機中呆的時間太長，他的臉部、脖子和雙手都被嚴重燒傷，最後跳傘跳到礁湖中才保全了性命。
懷特目睹了許多戰友的犧牲，因而對“水牛”式飛機的性能極為不滿。他評價說：“F2A-3機根本不是戰斗機，日本“零”式戰斗機可以繞著它轉圈飛……我認為，指揮官在命令飛行員駕駛F2A-3升空時，就應當認為這名飛行員已經陣亡了……”
與第1、第2分隊相比，阿米斯特德的第3分隊運氣還算不錯。
當聽到凱里“發現目標”的呼叫後，阿米斯特德指揮他的6機編隊立即爬升。他看到，日機在1.4萬英尺的高度嗡嗡地向前飛，日機編隊的位置在阿米斯特德右側約2海里，距離中途島約8海里。
阿米斯特德立即指揮他的編隊轉向70度飛行，並繼續爬升。他想讓自己的編隊趕到日軍機群前上方，再順著陽光的方向沖向敵人。但是，他的編隊未能及時到達預期的位置，只好從1.7萬英尺的高度向下俯沖，撲向日軍5個各由5～9架轟炸機組成的“V”形編隊。
俯沖時，阿米斯特德向空中巡視了一下，看見自己的5架戰斗機緊緊地跟進，另外還有1架“野貓”式機也跟了上來。這架“野貓”式飛機是由斯旺斯伯格駕駛的。
阿米斯特德選擇的攻擊目標是由5架日機組成的敵機編隊。他從高空陡直向下飛速沖向日機。在最恰當的距離上，阿米斯特德按下了發射按鈕，一個長長的點射打了出去。
阿米斯特德發射的是燃燒彈。這串燃燒彈從日機編隊的長機前面開始，沿著“V”形編隊的左翼一路打過去。阿米斯特德回頭一看，只見有兩架日機起火。
阿米斯特德急躍升到1.4萬英尺的高度時，發現有3架日軍戰斗機成一路跟了上來。這些敵機爬升的角度很陡，速度很快。當離阿米斯特德最近的那架飛機處于他身後下方500英尺時，阿米斯特德發現這3架飛機都是“零”式機。
阿米斯特德猛地急轉彎，一個半滾倒轉，可是已經晚了，他的“水牛”式機已中了許多日機發射的子彈，左副翼上中了大約20發7.7毫米口徑的子彈。
阿米斯特德繼續全速俯沖，但他的飛機由于副翼被打壞而進入了左轉螺旋狀態。他拼命設法使飛機擺脫螺旋，直到下降至500英尺的高度時，才恢複了水平飛行。
阿米斯特德的飛機已經喪失了戰斗力，他掉轉方向飛回中途島上空。此時，中途島正遭日機猛烈轟炸，因此他就在離島約15海里的上空盤旋，一直盤旋到空襲結束才降落。
戰斗過程中，第3分隊第2小隊隊長威廉·亨伯德上尉一直緊緊跟在阿米斯特德後面。在距離中途島大約30～35海里處，他擊落一架日軍飛機。接著，他一個大轉彎飛到日機編隊的另一側，希望能再擊落一架敵機。
這時，他突然聽見轟隆隆的響聲。他在座椅上扭頭一看，發現身後200米處有2架“零”式機緊逼了上來。他立即俯沖脫離。一架“零”式機緊追不放，幾乎追到水面高度。亨伯德保持全速，直到飛出相當遠的距離才擺脫敵機。