接著在外圍巡邏的日本戰鬥機再次發現了中國的飛機，但這次是水上運輸機，並不能飛的很高。看到這種情況，被中國偵察機耍了半天弄得沒有脾氣的日本第三戰鬥機中隊的中隊長井上川泉上尉再也忍不住了。在僚機的掩護下，他的飛機高速衝向了那架還在保持巡航速度的飛機，對著對方就是一個點射，炮彈奇跡般的集中了這架飛機的尾部，冒出了滾滾濃煙。隨著一聲緊急長鳴，這架飛機重重的墜向了海面。
十分鐘以後，兩艘日本驅逐艦趕到了飛機墜落的海域，救上了已經凍得瑟瑟發抖的兩個中國飛行員，山本立即命令對這兩個倒霉的中國人進行審訊。但他們雖然被俘，卻咬緊牙關不吐露半個字，最後日本人在飛機的殘骸上找到了通訊記錄。結果讓所有人都感到吃驚。因為根據這些通訊記錄來看，中國最強大的北洋艦隊正全速往他們這裡衝來。
面對這個突如其來的變化，山本陷入了沉默。因為這個消息來的實在是太突然了。很顯然，中國人這是有備而來。他們想趁著自己不注意的時候給自己致命的一擊。不過最讓山本感到奇怪的是，北洋艦隊裡的那三艘航母究竟是從那裡冒出來的。從以前的情報來看，這三艘航母就像石沉大海一樣，根本沒有一點兒消息，現在卻突然出現在敵方艦隊中，實在令人猜不透是怎麼回事，這個時候追究這個問題已經晚了。因為按照現在的航速自己距離對方還有十八個小時的路程，眼看一場大就要來臨。
在經過良久的思考之後，山本下達了命令：「命令空中偵察部隊展開偵察，確定對方的方位。部隊做好戰鬥準備，我們要先發制人！」說完他重重的歎了一口氣。「願天照大神保佑我們！」
根據山本的命令，聯合艦隊立刻開始行動，原本就在做偵察和佈雷行動的輕型巡洋艦部隊立刻向西北方向開去，而駐守在大和號等超級戰列艦上的偵察機部隊也緊急升空，開始針對中國戰機的通訊記錄提供的坐標進行細緻的搜索。山本希望自己能夠迅速的找到對方的方位，畢竟從現在來看，自己所處的位置十分的尷尬。因為對方已經知道自己的坐標，他們可以隨時隨地的展開進攻。而自己的部隊要想佔據主動，就必須偵察到對方的方位之後，主動出擊，這樣自己才能夠獲得最後的勝利。
兩個小時後，一架偵查機終於發現了一架正在返航的中國單引擎戰鬥機，大家都知道在距離大陸這麼遠的地方發現這種飛機意味著什麼。於是這架飛機悄悄的飛上了高空秘密的跟著對方。終於經過十分鐘的跟蹤之後，日本飛行員透過雲霧發現了下面有幾個船影。其中的幾個船影特別的巨大。於是飛行員立刻把消息通過電台向聯合艦隊總部報告：「一支龐大的艦隊正在濟州島西南海域。」
得到消息後，山本大喜，馬上命令：「主力戰鬥機出艙，準備對北洋艦隊發動空中攻擊！」
此時，正是下午5點15分，氣朦朦的海面忽然變得清晰起來，久違的太陽衝破了濃重的雲層出現在空中，霎那間，整個天空變得異常的明亮。
在獵獵飄揚的膏藥旗下，聯合艦隊的四艘超級戰艦把艦體轉向逆風處，接著在升降機鐘聲的伴奏下，一架架折疊好的飛機開始從機庫內提出。整齊的排列在飛行甲板上。地勤人員衝了過來，開始熟練的拉開飛機的機翼，然後按照程序的規定給飛機加注燃油。而另外一撥人則開始給飛機安裝魚雷和炸彈。另外一邊，在距離飛行甲板不遠的艦島下面的飛行員休息室內，大批的空軍飛行員們則聚積在一起，肆無忌憚的一邊抽著香煙或者喝著清酒，一邊在那裡開著玩笑，希望借此緩解自己緊張的情緒。對於他們大多數人來說，這還是他們第一次參戰。同時，這也是日本海軍第一次派出如此規模的航空兵部隊對敵人的主力艦隊發動攻擊。
同樣抱著不安心情的還有山本五十六。雖然現在自己玩的是先發制人，但是敵人真正的實力自己還不是很清楚，特別是對方神秘的艦載機部隊，自己是一概不知。所以，對於這次出擊，他並沒有多少底。但是現在的情況卻不能不讓他做出這樣的決定，因為他知道這次是自己唯一的機會。
伴隨著一陣急促的鈴聲。原本還在相互開玩笑的日本飛行員們立刻扳起了面孔，然後互相拍了拍對方的肩膀，開始紛紛跨跨出了軍官休息室的艙門，衝到了甲板的停機坪上，跨上了屬於自己的飛機座艙。等飛行員們坐好之後，已經忙的精疲力竭的地勤人員則開始用力的搖動飛機的啟動搖把。而坐在機艙裡面的飛行員則開始拚命的啟動離合器。在得到起飛命令後，飛行員們立刻打開飛機油門，逐漸開始滑跑。等到飛機加速到一定程度之後，其尾部忽然騰空，而下一架飛機則隨後開始滑跑……
5點50分左右，日本聯合艦隊放出了第一波攻擊波。機群包括戰鬥機12架、魚雷機12架和輕型作戰飛機，由文川少佐指揮。
隨即，在6點10分，第二攻擊波63架飛機也飛離了日本戰列艦的飛行甲板。這次包括18架戰鬥機，36架魚雷機和9架轟炸機，是整個艦隊中最大的一波。現在整個聯合艦隊的艦載機也只剩下33架，對於山本五十六來說，已經打出了手上幾乎所有的牌，就看對方怎麼應對了。
「發現大片黑雲！」
正在執行空中偵查任務的一架藍鳥飛機忽然在無線電中向自己的戰友大聲的喊道，這句暗語所有的飛行員都明白，那就是有敵機來襲。幾乎就在同一時刻，北洋艦隊中許多艦艇的雷達都發現艦隊西南方向180米處出現了一群不明目標，而且這些目標正以每小時280里左右的速度飛快的向這裡靠近。
「呵呵，日本人沉不住氣了。」看著狂風號上的雷達圓盤上顯示出來的密密麻麻的亮點，林泰曾忽然大聲的說道。他重重的呼出了一口氣，然後對著艦橋上的所有人說道：「命令進入戰鬥準備，艦隊轉向，命令戰鬥機準備升空作戰，讓那些日本飛行員知道我們的厲害。」
「是！」艦橋上所有的人都爆發出雷鳴般的怒吼，聲音響徹雲霄。
6點35分，整個北洋艦隊淒厲的警報聲從各個軍艦上傳了出來，北洋艦隊開始把艦艏轉向迎風位置，以22節的速度向北高速航行，而那些在艦隊中待命的飛行員則飛快的進入座艙。僅僅八分鐘後，第一戰鬥機中隊的36架戰機緊急起飛，那些早就裝載好炸彈準備俯衝轟炸機也緊隨其後，前往艦隊東面的安全空域兜起了圈子，以免遭到對方攻擊後造成無謂的損失而殃及母艦。
而那些空出甲板的航空母艦和戰列艦則繼續航行，以隨時接受降落的戰鬥機，為其加油裝彈或者更換飛行員，保證作戰的連續性。而另外一邊原本在航空母艦周圍形成警戒圈的驅逐艦和輕型巡洋艦則四散開來，給航空母艦騰出機動的空間。那些軍艦上的88毫米雙聯高炮、四聯40毫米高炮也全部昂起高高的炮管，所有的炮手就位，準備迎擊對方飛機的挑戰。
「各小隊注意，各小隊注意！敵機方向230度。」第一飛機編隊隊長通過通話器對自己的同伴大聲的說道，他拉起了飛機的機頭，飛機開始往上面的雲層上竄去。飛到5000米高空的時候，日本機群已經處在了他們的下方。「各自選定目標。各自選定目標。攻擊。攻擊！」看見自己的戰機已經完全佔據了空中的優勢之後，隊長再次下達命令，跟在他身邊的藍鳥型飛機便如同獵隼一樣高速的俯衝下去。
短短的五分鐘後，25架日本戰機就燃燒著火焰墜入了冰冷的海面上，而中國方面也損失3架戰機。日本人並不罷休，馬上就有23架飛機成功的突破了中方防空戰鬥機的攔截，向北洋主力艦隊撲來。
不過讓中國飛行員感到心安的是，撲向北洋艦隊的敵機絕大部分是速度奇慢的魚雷機，性能並不出色。不過，就在此時，這些日本魚雷機並沒有向他們想像一樣在高空盤旋然後，尋找合適的切入點進行小角度的下滑，而是筆直的向軍艦高速俯衝下來。這一突如其來的變數讓中國飛行員感到有些措手不及。
「各小隊注意，黑雲撲向大象，趕快攔截，趕快攔截！」
不過讓中國飛行員大跌眼鏡的是，這些敵機並沒有衝向航空母艦，而是把他們的火力擊中在隊列中央的中華1號戰列艦上。這並不是日本人隨意而為之的，而是經過了一番計劃，從來沒有與航空母艦對戰過得日本飛行員認為，敵人的核心就是戰列艦，所以只要海戰中消滅對方的戰列艦，對方就會全線崩潰，所以這些日本飛行員在平時訓練的時候，都是以對方的戰列艦為主要襲擊目標的，當然，這次也是一樣。