又有一個日機小組從左側沖下來，其中一架飛機投下一顆裝有延時爆炸引信的炸彈。這顆炸彈在飛行甲板上轟隆隆地直往前沖，它穿過副艦長辦公室，又闖進的待機室，一路勢如破竹，最後在航空母艦巨大的燃燒著的心髒——煙囪里爆炸。爆炸的沖擊波使鍋爐熄火，還把一號、二號和三號鍋爐的升煙道全部炸毀。
航空母艦航速立刻降到只有6節左右。不到20分鍾，“約克城”號就紋絲不動了。
與此同時，第三顆、也是最後一顆命中的炸彈落在一號升降機井里，在艙下第4層甲板上爆炸，造成前汽油庫和彈藥艙隔壁堆放破布的艙內起火。如果火勢蔓延到附近的易燃物品上，就會使“約克城”號起火爆炸飛上天。
負責控制損失的軍官奧爾德里奇海軍中校立即率消防人員滅火。他們奮勇拼搏，硬是靠水龍頭和消防斧把破布艙內的火勢壓了下去。
木工們扛著沉重的木料，飛快地趕到飛行甲板上，憑他們的熟練技術和堅強決心，只用了25分鍾就修複了甲板。
在負責輪機的德拉尼海軍少校指揮下，輪機兵和鍋爐工也創造了奇跡。一等武器技士克蘭史密斯和一號鍋爐的人員冒著令人窒息的熾熱、嗆人的煙霧以及隨時都可能被炸得粉身碎骨的危險，迅速燒出了足夠的蒸汽，啟動了輔助動力系統。
第二顆炸彈爆炸1小時又10分鍾之後，“約克城”號降下故障旗，升起“我航速5節”的信號旗。
這時，護航艦只將“約克城”號團團圍住，每艘艦上都爆發出興奮與親切的歡呼聲。這聲音溫暖著艦長巴克馬斯特的心。
由于損控人員行動迅速，落在艦上的3顆炸彈在“約克城”號上才沒造成嚴重損失。經過兩個多小時的奮力搶修，它又奇跡般地成為一艘具有一定戰斗能力的航空母艦了。
隨著搶修工作的繼續進行，蒸汽壓力不斷上升，“約克城”號的航速也逐漸增加。14時37分，它的速度達到了19節。
此時，巴克馬斯特艦長重新升起一面新的星條旗，以表示美軍傲然不屈的意志。
與此同時，弗萊徹決定把帥旗移至“阿斯托利亞”號巡洋艦上。雖然“約克城”號一時還沒有危險，但它作為旗艦已經不合適了。這項決定十分明智，也非常實事求是，它體現了真正的弗萊徹作風。
13時13分，弗萊徹的參謀人員開始從右舷攀繩而下，登上“阿斯托利亞”號的機動救生艇。弗萊徹剛跨出一條腿，又縮回來，對負責的水手長說：“干這樣的事，我他媽的有點老啦，最好用繩子把我吊下去。”
于是，兩名水手兵把他像條大魚似的拴在單套結繩子的一端，慢慢放了下去。
11分鍾後，弗萊徹上了“阿斯托利亞”號巡洋艦，他將在那里繼續指揮美軍艦隊作戰。
在這次對“約克城”號的攻擊中，包括小林的飛機在內，日軍一共損失了3架戰斗機和13架俯沖轟炸機。返航的5名轟炸機飛行員帶回一些零星的報告，他們所說的情況很不完整，也很不一致。但是，有一點，他們是一致的。那就是：一艘敵航空母艦失去了航行能力，他們看到這艘航空母艦上升起了巨大煙柱。
根據飛行員的報告，山口海軍少將斷定，這艘航空母艦至少中了兩顆250公斤炸彈，受了重傷。但是，山口並不知道，“約克城”號很快又能以19節的航速行駛了。
在最初發現航空母艦時候，南云海軍中將即命令“蒼龍”號派它的新式高速偵察機與敵保持接觸，查明敵方兵力。這架飛機起飛後，一直沒有發回報告。當該機返航時，發現“蒼龍”號已經中彈起火，因此改在“飛龍”號甲板上降落。飛機降落後，飛行員被喚到山口海軍少將跟前。他向山口解釋說：“發報機發生了故障，沒能及時報告，所以我急忙返回來報告，敵艦隊中有‘企業’號、‘大黃蜂’號和‘約克城’號3艘航空母艦！”
雖然山口從美軍首次進攻時使用的飛機數量中，已經估計到美國部隊不會是如前所報告的那樣只有一艘航空母艦，但這個消息還是令他感到十分震驚。現在，“飛龍”號單獨面對著3艘美國第一流的航空母艦，其中僅有一艘受了傷。
但是，山口沒有絲毫的懼色，他決定用現有的全部飛機發動第二次攻擊。
在“飛龍”號艦橋上，山口和加來艦長給即將執行第二次攻擊任務的友永、橋本和森茂海軍上尉作最後指示：“那艘被小林機群擊中起火的航空母艦可以先放一放，去搜索、攻擊另外兩艘航空母艦。如果沒能發現另外兩艦，再去攻擊那艘已經起火的航空母艦，直到把它炸沉。”
山口和三位領隊握手後，又和加來艦長來到飛行甲板上，親自為參加第二次攻擊的所有飛行員送行。山口與飛行員們一一握手並說：“望勇敢戰斗！”
參加攻擊的飛行員們都知道，此行大概是凶多吉少了。但是，在軍國主義精神的支撐下，飛行員們爬進機艙時卻個個面帶笑容。
與第一波攻擊的機隊相比，眼下出征的機隊可顯得寒磣多了！10架水平轟炸機分成兩個組，分別由友永和橋本率領。隨轟炸機出發的6架“零”式戰斗機由森茂率領。而6架戰斗機中，4架原是“飛龍”號上的，2架來自起火燃燒的“加賀”號。
友永的飛機左機翼油箱在空襲中途島時被擊穿後，還沒來得及修理，只能往右油箱中加油。很明顯，由于飛機的航程大大縮短，他如果駕駛這架飛機出擊，其結果只能是有去無回。當地勤人員向他說到這個問題時，友永只是含笑地說：“沒關系，不必擔心，左油箱讓它去吧，把另一個油箱加滿就行了！”友永性格孤僻，從不向人吐露內心的秘密。他認為，是他“需要再度襲擊中途島”的建議，間接地造成了災難性的後果，自己要負責任。他決心效忠天皇和帝國，以死彌補自己的過失。
不僅僅友永一個人准備以死效忠天皇，有的駕駛員表示，要用飛機去撞美軍的軍艦，拼個魚死網破。
此時，山口接到的情報相互矛盾，無法做出正確的指揮決策。但他還是命令攻擊機隊立即起飛。