Como casi la mayoría de los portaviones japoneses, el Hiryū no contaba con blindaje horizontal adecuado y era muy vulnerable a los bombarderos en picado.
Finalmente, seis Mitsubishi A6M atacaron las bases aéreas de Wheeler Field y Barbers Point.
A las 04:30 lanzó un ataque contra la isla de Midway, destruyendo aviones y dañando instalaciones.
Dicho cambio fue decisivo y en un momento crítico, lo que costó la batalla al Japón.
Después de que los portaaviones japoneses Kaga, Sōryū y Akagi fueran destruidos por ataques aéreos hacia las 10:25, el Hiryū que estaba en el extremo norte de la formación y cubierto por nubes no fue detectado por los aviones americanos; era el único portaaviones operativo.
Una hora más tarde uno de sus aviones comunicó que había detectado a un portaaviones navegando cerca.
El Yorktown se defendió bravamente, usando los aviones escoltas, los Wildcat -por primera vez más numerosos que los Zero de escolta- superaron la defensa japonesa y atacaron a los Val.
Mientras se prepara una tercera oleada para terminar con el portaaviones americano averiado, el Hiryū es atacado a las 17:03 por trece bombarderos en picado del USS Enterprise.
Otros 350 hombres ya habían perecido con anterioridad por el bombardeo, los incendios o las explosiones secundarias.