Пока самолеты «Сёкаку» и «Дзуйкаку» сражались с американскими авианосцами, сами японские авианосцы отражали удар американских самолетов.

Утром 8 мая адмирал Флетчер, как и его противник, адмирал Такаги, приказал разыскать вражеские авианосцы. В 6.25 «Лексингтон» поднял в воздух 18 разведывательных самолетов. Через 2 часа оба японских авианосца были обнаружены в 175 милях на северо-запад от американского соединения. В 9.30 капитан-лейтенант Диксон, командир одной из эскадрилий пикировщиков «Лексингтона», подтвердил сообщение разведчика. Теперь японские авианосцы находились в 25 милях от точки первого контакта. Диксон обнаружил, что японцы пытаются укрыться в дождевых шквалах. Адмирал Флетчер уже после первого сообщения приказал атаковать противника всеми самолетами, которые только могли подняться в воздух. Летчикам ВВС тоже было приказано принять участие в атаке. Однако они провели только одну атаку уже отходящей Группы вторжения, не причинив японцам никакого вреда.

В 9.15 «Йорктаун» поднял в воздух ударную группу из 6 «Уайлдкэтов», 24 «Доунтлессов» и 9 «Дивастейторов». Через 10 минут «Лексингтон» поднял 9 «Уайлдкэтов», 22 «Доунтлесса» и 12 «Дивастейторов». Всего Флетчер отправил в атаку 82 самолета против 69 японских.

Через 1 час 15 минут самолеты «Йорктауна» увидели оба японских авианосца в 8 или 10 милях один от другого, причем увидели совершенно случайно, через просвет в тучах. «Дзуйкаку» тут же скрылся в дождевом шквале, а «Сёкаку» развернулся против ветра, поднимая самолеты. В 10.57 американцы начали атаку «Сёкаку». «Уайлдкэты» «Йорктауна» прикрыли свои пикировщики и торпедоносцы от японских истребителей, и они сумели выполнить хрестоматийную скоординированную атаку. Однако ее результаты оказались полным разочарованием. Торпеды либо прошли мимо, либо, даже попав в цель, не взрывались. В авианосец попали 2 бомбы: одна в носовую часть полетной палубы, другая в кормовую. Первая сделала невозможным взлет самолетов и вызвала пожар, а вторая разрушила мастерскую для ремонта авиамоторов. Маневренность авианосца не пострадала.

Самолеты «Лексингтона» попали в беду раньше, чем увидели вражеские авианосцы. 3 «Уайлдкэта» оторвались от группы и вернулись на свой авианосец. Большая часть пикировщиков не нашла японские корабли и тоже вернулась на «Лексингтон». Остатки авиагруппы – 6 истребителей, 4 пикирующих бомбардировщика и 12 торпедоносцев – заметили японские корабли в 11.40. Истребители «Зеро» схватились с «Уайлдкэтами», и 3 F4F были сбиты. Снова «Сёкаку» ушел от всех торпед, а пикировщики добились только 1 попадания. Хотя пилоты и сообщили, что «Сёкаку» «быстро оседает», на самом деле авианосец мог маневрировать, испытывая небольшие сложности. Однако теперь он не мог ни поднимать, ни принимать самолеты. Потери его экипажа составили 108 убитых и 40 раненых. Так как «Сёкаку» вышел из строя, то «Дзуйкаку» принял на борт все самолеты, вернувшиеся после атаки американских авианосцев.

Этот день обошелся японцам в 30 самолетов, погибших в бою, в основном сбитых при атаке «Лексингтона» и «Йорктауна», 13 машин были потеряны по другим причинам. Несколько тяжело поврежденных самолетов, севших на «Дзуйкаку», были сброшены за борт, чтобы освободить место самолетам «Сёкаку». В этот день японский флот потерял большое число опытных пилотов.

В 13.00 адмирал Такаги приказал поврежденному «Сёкаку» выйти из боя и следовать в Японию на ремонт. На борту «Дзуйкаку» остались лишь 39 боеспособных самолетов – 24 истребителя, 9 пикирующих бомбардировщиков и 6 торпедоносцев. На обоих японских авианосцах находилось еще некоторое количество самолетов, однако они имели серьезные повреждения и не могли взлетать.

Вечером 8 мая, получив сообщение о происшедшем бое, адмирал Нимиц приказал адмиралу Флетчеру отходить. «Йорктаун» и его свита развернулись и пошли прочь от места, которое стало могилой «Лексингтона». Американский авианосец еще имел на борту 50 боеспособных самолетов. За день американцы потеряли 33 самолета в боях, еще 36 пошли на дно вместе с «Лексингтоном». Флетчер увел «Йорктаун» и большую часть остальных кораблей на острова Тонга, куда они добрались почти без происшествий. Можно вспомнить лишь небольшой переполох, вызванный попыткой атаковать маленький риф, принятый с воздуха за японский авианосец.

8 мая в 18.00 адмирал Такаги приказал «Дзуйкаку» вместе с кораблями сопровождения возвращаться на Трук. Японские летчики сообщили, что потопили авианосец «Саратога» и какой-то другой авианосец – «Энтерпрайз» или «Йорктаун». (Японцы считали, что «Лексингтон» потоплен подводной лодкой в январе 1942 года, и постоянно путали эти 2 корабля.) Пилоты также добавили, что видели горящий линкор или тяжелый крейсер (ни один из кораблей союзников, если не считать авианосцев, повреждений не получил). В результате боя захват Порт-Морсби был отложен до начала июля. Около полуночи 8 мая адмирал Ямамото приказал Такаги вернуться и уничтожить уцелевшие корабли союзников. 9 мая в 2.00 «Дзуйкаку» и его эскорт повернули на юг и соединились с крейсерами Группы прикрытия. Однако японцы не сумели восстановить контакт с группой «Йорктауна». 10 мая адмирал Такаги получил приказ возвращаться.

Когда участники покинули сцену, бой в Коралловом море стал достоянием истории. Японцы потеряли потопленными 1 легкий авианосец и несколько мелких кораблей, уничтоженных в Тулаги. В ответ они потопили один из самых важных кораблей союзников на Тихом океане и повредили второй авианосец. Вдобавок японскими самолетами были потоплены эсминец и ценный танкер. После потери «Лексингтона» и повреждения «Йорктауна» в составе Тихоокеанского флота остались только 2 боеспособных авианосца – «Энтерпрайз» и «Хорнет». Японцы в это время имели 5 эскадренных авианосцев, хотя авиагруппа «Дзуйкаку» была почти полностью уничтожена, 3 легких авианосца и «Дзуньё» – средний авианосец, переоборудованный из пассажирского лайнера, а также несколько эскортных авианосцев.

Бой в Коралловом море следует рассматривать как победу союзников, несмотря на несколько большие потери в кораблях. Высадка японцев в Порт-Морсби была сорвана. Через несколько месяцев они попытались захватить этот город с суши, но их наступление было отбито союзниками. Гораздо важнее было то, что «Сёкаку» простоял 6 недель на ремонте, а эскадрильи 5-й дивизии авианосцев были практически уничтожены. Эти потери сыграли роковую для японцев роль в новой авианосной битве при Мидуэе.

Бой в Коралловом море стал первым боем, полностью проведенным морской авиацией. Он был так же важен для развития военно-морского искусства, как и столкновение «Монитора» с «Мерримаком» сто лет назад.

Вторжение японцев на Новую Гвинею и Соломоновы острова было только частью широкого стратегического наступления. Захват Мидуэя и оккупация западных Алеутских островов были второй фазой операции, в ходе которой японцы планировали расширить свой оборонительный периметр и вынудить американский Тихоокеанский флот вступить в гибельную для него схватку с Объединенным Флотом.

Расширенная линия японской обороны должна была проходить через острова Кыска, Мидуэй, Уэйк, Маршалловы и Гилбертовы острова, западнее Порт-Морсби и завершиться в Ост-Индии. Захват Мидуэя обещал покончить со страхом, порожденным рейдом Дулитла. Он не только расширял имперскую систему оповещения, но и лишал американцев передовой базы. Вдобавок японцы получали исходный пункт для наступления на Оаху в конце 1942 года. Адмирал Ямамото, правильно оценивая возможности усиления американского флота, считал, что японцы обязаны в 1942 году уничтожить Тихоокеанский флот, или они проиграют войну. Он правильно решил, что вторжение на Мидуэй вынудит адмирала Нимица бросить в бой се имеющиеся силы, чтобы отстоять остров, чрезвычайно важный для защиты Пирл-Харбора.

Сначала Морской Генеральный Штаб возражал против захвата Мидуэя. Штаб предлагал большую часть флота бросить на юг, чтобы перерезать коммуникации союзников, ведущие в Австралию. Однако адмирал Ямамото, командующий Объединенным Флотом, упорно настаивал на захвате Мидуэя, так как эта операция могла привести к генеральному сражению с американским флотом, которого он жаждал.