На следующее утро сквозь разрыв в облаках американский самолет-разведчик заметил силы вторжения Порт-Морсби, которые отделились от основного японского флота. Флетчер немедленно нанес удар всем, что у него было. Его самолеты потопили «Шохо», авианосец, обеспечивавший воздушное прикрытие десантных сил, что привело к дальнейшей задержке вторжения. Самолеты Флетчера вернулись на свои авианосцы, но пока они дозаправлялись, появились самолеты с авианосцев главного японского флота. К счастью для американцев, в самый опасный момент сильный шквал с дождем накрыл американские авианосцы и скрыл их от японских самолетов. Флетчер сумел дозаправить самолеты. Погода была настолько плохая, что эскадрилья японских самолетов была дезориентирована и, приняв американские авианосцы за свои собственные, попыталась сесть на них, но была уничтожена. Другие упали в море. Менее дюжины из 27 японских самолетов благополучно вернулись на свои авианосцы.
В последующих действиях другой большой японский авианосец был настолько серьезно поврежден, что стал непригоден к боевым действиям. На следующий день два больших американских авианосца подверглись мощной атаке 70 японских бомбардировщиков и торпедоносцев. Воздушное прикрытие авианосцев было плохо организовано, и японские бомбардировщики смогли продолжить атаку. Самый большой американский авианосец, «Лексингтон», получил тяжелые повреждения, и в конце концов затонул, хотя японцы осознали это только после битвы за Мидуэй. Другой авианосец, подвергшийся атаке, «Йорктаун», получил серьезные повреждения и был отправлен обратно в Перл-Харбор для капитального ремонта. США также потеряли флотский танкер и эсминец. Как и в случае с Мидуэем, американские бомбардировщики-торпедоносцы оказались абсолютно неэффективными. Их торпеды были настолько медленными, что японские корабли фактически могли обогнать их, а в тех немногих случаях, когда они попадали, взрыватели не срабатывали. В отличие от них японские торпеды были быстрыми и редко давали осечки.
После этих безрезультатных столкновений, лишившись поддержки с воздуха, в которой, по их мнению, они нуждались, японцы отложили вторжение в Порт-Морсби (как оказалось, навсегда). Битва в Коралловом море была первым крупным военно-морским сражением в истории, в котором два боевых флота так и не обменялись артиллерийскими ударами. Вся тяжесть боевых действий легла на авианосцы. Потери американской авиации составили 33 самолета; Япония потеряла 43 самолета с элитными экипажами. Японцы думали, что они выиграли битву, но стратегически Соединенные Штаты впервые отразили японскую экспансию, а американский флот доказал, что он может вести авиационный морской бой, несмотря на менее совершенное оборудование, и нанести поражение превосходящим силам противника.
Чудо у Мидуэя
Тем временем налет на Токио настолько разъярил японцев, что они перенесли сроки вторжения на Мидуэй на более ранние. Они всегда репетировали свои планы сражений с помощью тщательно продуманной настольной военной игры, в которой непредвиденные обстоятельства учитывались броском игральных костей. Репетиция вторжения на Мидуэй прошла неудачно, потому что игральные кости показали, что существует вероятность обнаружения японских судов и ловушки со стороны американского флота. Однако начальник штаба Ямамото отменил неблагоприятные решения судей, заявив, что американцы «понесли тяжелые потери и потеряли желание сражаться». Японское военно-морское командование было настолько уверено в своем военно-морском превосходстве и будущей великой победе на Мидуэе, что они вернули на корабли личные вещи, которые были оставлены на суше во время подготовки операции в Перл-Харборе.
Из-за ускоренного графика подготовки японские коммуникации оказались уязвимы для криптоанализа. Американские криптографы частично взломали имперский код, так что к середине мая разнородные сведения о намерениях Японии атаковать Мидуэй оказалось возможным собрать воедино. Сначала Вашингтон отверг разведданные, сомневаясь, что Япония пошлет главный боевой флот против удаленного кораллового атолла. Они не понимали фактора чести. В конце концов собранные доказательства стали достаточно убедительными. К Мидуэю были срочно направлены подкрепления, и в Перл-Харборе был собран крупный, спешно отремонтированный флот. 22 мая «Йорктаун», сильно поврежденный в битве за Коралловое море, прихрамывая, вошел в Перл-Харбор. Первоначально предполагалось, что на его ремонт потребуется три месяца. Ремонтным доковым командам было дано три дня. На четвертый день корабль вышел в море, а рабочие все еще оставались на нем.