В полдень 5 июня 7-й эскадре было приказано произвести обстрел атолла Мидуэй. Развив полный ход, крейсера быстро оставили эсминцы позади и были уже в 90 милях к W от атолла, когда в 2120 (на Мидуэе было 0020) обстрел отменили и приказали идти на соединение с Главными силами. Эскадра повернула на обратный курс NNW, сбросив скорость до 28 узлов, дистанция между мателотами - 800 м. В 2318 (американцы приводят почему-то 0342, а не 0218) сигнальщики с «Кумано» на дистанции 6000 м справа по носу, (курсовой угол 45°) обнаружили американскую подлодку (это была «Тэмбор»), идущую в надводном положении. Курита отдал приказ повернуть “всем вдруг” на 45° влево, который сигнальным прожектором передали на остальные крейсера. Но уж если с утра не везет, так и вечером добра не жди. Второй («Судзуя») и четвертый («Могами») корабли выполнили приказ, а шедший третьим «Микума» ошибочно повернул на 90°, попав под таранный удар «Могами» (координаты 28°25' с.ш. и 179° з.д.).
Нос «Могами» пропорол борт “систер-шипа” над ватерлинией с левого борта под носовой надстройкой, оставив в нефтяных цистернах пробоину длиной 20 и шириной 2 метра. На маневренных качествах «Микума» это никак не сказалось, но из него стала обильно вытекать нефть, оставляя предательский след. Нос «Могами» был согнут почти под прямым углом влево до башни №1, поврежденная оконечность заполнилась водой до средней палубы, и движение корабля вперед стало невозможным. Носовую часть удалось отделить и после подкрепления переборки «Могами» мог идти вперед, но на скорости не более 12 узлов. Поскольку эскадра находилась в районе, контролируемом авиацией противника, «Кумано» и «Судзуя» отошли полной скоростью на северо-запад. Поврежденная пара двинулась на запад.
Утром 6 июня крейсера были обнаружены одной из «каталин», взлетевших еще до рассвета с Мидуэя на поиск отступающего противника (она доложила о двух линкорах). Для атаки на атолле смогли собрать только по 6 пикировщиков «Донтлесс» и «Виндикейтор» корпуса морской пехоты, которые взлетели с аэродрома в 0445 (0745 5 июня по местному времени) и уже через 20 минут вышли в атаку. «Донтлессы» сбрасывали бомбы с крутого пикирования, а старые «виндикейторы» - с пологого планирования. Оба крейсера открыли такой мощный зенитный огонь, что лишившиеся днем раньше своих командиров эскадрилий американские пилоты не смогли добиться попаданий - только 6 близких разрывов. Но смертельно поврежденный «Виндикейтор» капитана морской пехоты Ричарда Флеминга врезался в башню №4 на «Микума».
На рассвете 7 июня «Могами» смог увеличить скорость до 14 узлов, но в 0330 оба корабля были обнаружены пикировщиками с «Энтерпрайза». Между 0645 и 1145 крейсера были атакованы тремя волнами “донтлессов”, вооруженных 227-кг и 454-кг бомбами.
Первая волна из 26 бомбардировщиков из состава эскадрилий VB-8 и VS-8 (соответственно бомбардировочная и разведывательная с «Хорнета») добилась двух попаданий в «Могами»: в башню ГК №5 (бомба проникла внутрь и перебила всю прислугу) и в самолетную палубу в средней части корабля, отчего в торпедной отделении начался пожар. К счастью, торпеды были выброшены за борт еще после столкновения с «Микумой», поэтому пожар потушили всего за час. Оба крейсера вместе с присоединившимися к ним эсминцами получили приказ идти на юг, под защиту японской авиации, действующей с атолла Уэйк.
Вторая волна из 31 пикировщика (11 из состава эскадрилий VB-6 и VS-6 с авианосца «Энтерпрайз» и 20 из состава эскадрилий VB-3 и VS-5, перелетевших с «Йорктауна», но VB-3 первоначально была на «Саратоге») атаковала в 930, добившись попаданий в оба крейсера. «Могами» получил бомбу перед носовой надстройкой и еще одну в самолетную палубу, но повреждения были средней тяжести. В «Микума» попало не менее пяти бомб: первая - в башню №3, вызвав повреждения носовой надстройки, где несколько человек, включая командира капитана 1 ранга Сакао Сакияма, было убито и ранено; две бомбы затем попали в носовое МО правого борта и еще две - в кормовое МО левого борта, вынудив крейсер остановиться. Эти же бомбы вызвали большой пожар в торпедном отделении, в результате которого в 1058 взорвались торпеды. Этот взрыв полностью разрушил корабль. Принявший командование старший офицер капитан 2 ранга Такасима приказал оставить крейсер. Эсминец «Арасио» попытался приблизиться для снятия экипажа.