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　　  5月24日，尼米茲召集太平洋艦隊司令部的情報、作戰人員會議，羅徹福特卻姍姍來遲，他向面有不悅的尼米茲表示歉意，解釋到因為經過三天三夜的艱苦工作，他的助手韋斯利。賴特海軍少校剛剛成功破譯出了日軍計劃中的最後秘密——日軍將在6月3日進攻阿留申，6月4日進攻中途島。可是在美軍確切掌握了日軍作戰計劃所有細節，進攻時間、地點，乃至參戰各艦艦長的名字，這些精確的情報不僅沒有打消太平洋艦隊和海軍作戰部一些人的懷疑，甚至加劇了他們的擔憂，這會不會是日軍的圈套？為什麼日軍會將如此機密的作戰計劃全部用電報發送，因為即便是最保險的密碼，也有被破譯的可能，這可是人人皆知的常識。

　　  此時，尼米茲完全顯示了一位戰略家的膽識，他認為日本聯合艦隊司令官山本五十六和自己一樣了解中途島對美國和日本的意義，山本五十六不會動用聯合艦隊的力量來和自己開玩笑，自己也不是傻瓜，不去守最重要的地方而去守次要的地方。他的情報軍官萊頓中校隨即開始根據各方面的情報，以及太平洋的氣象、洋流等資料，整天伏案工作計算美軍最有利的截擊航線。

　　  5月27日晚，太平洋艦隊司令部以及第16、17特混編隊司令部舉行聯合軍事會議，討論制定作戰方案。出席者有中太平洋艦隊司令尼米茲、參謀長德雷梅爾少將、作戰參謀麥克莫里斯海軍上校和情報參謀萊頓，第16特混編隊有司令斯普魯恩斯、作戰參謀伯雷克中校，第17特混編隊有司令弗萊徹、作戰參謀辛德勒中校。會議決定，在處於兵力劣勢但明晰對方計劃的特定情況下，應以出其不意為作戰原則，美軍艦隊在中途島以北200海里處隱蔽待命，這一待機地點就以‘幸運角’為代號，當日軍艦隊派出艦載機攻擊中途島之際，對日軍航母實施突襲。  

　　  此項作戰計劃被編為美國太平洋艦隊第29—42號作戰計劃。為了能儘早發現來襲之敵，美軍在中途島以西700海里、300海里、150海里分別部署1艘、3艘、6艘潛艇，組成警戒線進行巡邏，在中途島西北海域部署2艘潛艇作機動巡邏。並從五月底開始每天派出22架次水上飛機對中途島以西700海里範圍按不同扇面進行長達15小時的巡邏搜索，以便在日軍艦隊進入攻擊距離之前就能發現。同時為了迷惑日本海軍。

　　  尼米茲還特別命令正在珊瑚海活動的“坦吉爾”號和“鹽湖城”號巡洋艦使用航母通常所使用的無線電頻率發報，實施無線電偽裝，欺騙日軍的無線電監聽。

　　  5月28日，斯普魯恩斯率領由2艘航空母艦、5艘重巡洋艦、1艘輕巡洋艦、9艘驅逐艦組成的第16特混編隊從珍珠港起航。出航後，將第29—42號作戰計劃下發到各艦指揮官，計劃雖然沒有說明情報來源，但對於日軍作戰計劃的詳盡程度仍令人震驚。以至於“企業”號航母的領航主任理察。魯布爾中校看過計劃後，不禁驚呼：“我們付給情報人員的每一分錢都是絕對值得的！”在起航前，尼米茲特意指示斯普魯恩斯，此次作戰必須遵循‘盤算好了再冒險’的原則，如果沒有給予敵重創的可能，則不應將己方置於危險之地。5月30日，弗萊徹指揮的由1艘航空母艦、2艘重巡洋艦、5艘驅逐艦組成的第17特混編隊從珍珠港起航。  

　　  6月2日，美軍兩支編隊在距離中途島260海里代號為“幸運點”的海域會合，共有航空母艦3艘，巡洋艦8艘，驅逐艦14艘，艦載機233架，由弗萊徹少將統一指揮。同時對本土也加強戒備，7艘老式戰列艦因航速太低又無驅逐艦護航，就沒有派往中途島，留在美國西海岸。西部沿海城市舊金山、洛杉磯都停止民用廣播，改為戰時軍用廣播。在夏威夷，海軍陸戰隊進入戒備狀態；珍珠港已經停工停市，並由工人和職員組織了民防義勇隊在街上巡邏；海軍船廠等要害單位開始實行燈火管制；陸軍醫院騰出床位，準備接受傷員。美軍已經嚴陣以待。

　　  而在美軍開始武裝到牙齒，等待日軍到來的時候，日軍伊—121號和伊—123號潛艇到達弗倫奇環礁，準備為執行珍珠港偵察任務的水上飛機加油，不料發現那兒有2艘美艦在游弋，二十四小時後，美艦仍未離開，日軍只得取消了這一代號為‘K計劃’的偵察行動。中太平洋氣候逐漸轉壞，狂風暴雨中日軍各艦隊航行非常困難，不得不降低航速。更為嚴重的是‘大和’號監聽到了一艘美軍潛艇在運輸船隊附近海域發出的長篇緊急電報，儘管日軍無法破譯密碼，無法知道電文具體內容，但毫無疑問，運輸船隊肯定已被發現，中途島作戰成功的前提條件保密性已蕩然無存。面對如此嚴重的敵情變化，狂妄自大的日軍卻絲毫不以為然，聯合艦隊司令部的有些軍官還樂觀地認為如果美軍猜到我們的作戰意圖，出動艦隊阻止我軍進攻的話，正好可以達到誘敵出動之目的，為全殲美軍艦隊創造有利條件。

　　  5月31日，中太平洋天氣依然沒有好轉。‘大和’號又監聽到美軍夏威夷和阿留申地區電信通訊異常頻繁，飛機、潛艇的電訊往來尤其活躍，還有一支特混艦隊出航的明顯跡象。由於‘K號計劃’偵察行動受挫，山本無法弄清目前美軍在珍珠港究竟有多大兵力，但是他仍寄希望於先遣編隊潛艇所建立起的警戒線將能夠提供早期預警以及美軍兵力情況。可是在日軍潛艇建立起警戒線之前，美軍的兩支航母編隊就已通過了，山本的這一算盤又落空了。