，弗莱彻的舰队到达瓜岛以东海域，随即被日军1艘潜艇发现，并立即报告山本。南云获悉这一消息便命令主力群由航行序列改为战斗序列，加速南下，准备攻击美军。
十一时，美军的一架水上飞机发现了日军的牵制群，但弗莱彻不大相信，没采取攻击行动。
十三时许，日军牵制群的“龙骧”号航母起飞6架轰炸机和15架战斗机，前去攻击瓜岛机场。这些飞机遇到了美军“仙人掌”航空队的有力拦截，被击落一大半，没有能破坏瓜岛机场，但却起到了诱敌作用。弗莱彻从雷达上发现这一情况，认为这是日军主力的航母编队，立即命令“萨拉托加”号航母出动30架轰炸机和8架鱼雷机前去攻击。但随后不久，美军的一架水上飞机又报告在已知目标（即日军牵制群）的东北六十海里处发现日军1艘航母，这是日军的先遣群。十四时三十分，“企业”号航母的侦察机发现了以2艘航母为核心的日军大舰队，也就是日军的主力群。弗莱彻这才感到形势有些不妙，马上命令攻击日军牵制群的机群转向攻击日军主力群，但由于航母与出击机群之间的通讯联络不畅，机群没有接到这一命令，于十五时五十分到达“龙骧”号上空，此时“龙骧”号正逆风航行准备起飞第二批飞机，美军30架轰炸机从4200米高空实施俯冲轰炸，8架鱼雷机则分为两队从左右两面以60米高度270米近距离投雷，“龙骧”号规避不及，被一条鱼雷和十余枚炸弹击中，舰体左倾20度，大量进水，于当天二十时沉没。
当主力群司令南云得知美军舰载机前去攻击牵制群，认为时机已到，于十四时许派出第一攻击波，计攻击机27架，战斗机10架。十五时又出动第二攻击波，计攻击机27架，战斗机9架，直扑美军航母编队。
与此同时，日军先后有两架侦察机飞临美军航母编队，虽被美军击落，弗莱彻认为日机在被击落前一定已经发出了报告，自己的位置肯定已经暴露，下令做好防空战斗准备，增加了在空中巡逻和甲板待命的战斗机数量，并将队形变为防空队形，为分散日军的攻击力量，两个大队拉开了十余海里的距离，考虑到“企业”号距敌较近，弗莱彻命令“企业”号负责统一指挥两艘航母的战斗机。几分钟后，“企业”号雷达发现88海里外有一批日机飞来，弗莱彻立即命令两艘航母上的13架轰炸机和12架鱼雷机全部起飞，前去攻击日军航母；甲板待命的战斗机也全部升空，这样空中警戒的战斗机已增加到53架。
十六时二十五分，空中警戒的战斗机报告发现日机。“企业”号的战斗机引导员本来计划在日机展开前进行拦截，但由于空中飞机数量很多，航母与飞机，飞机与飞机之间通讯频繁，导致通讯阻塞，引导截击的命令无法及时发出。
十六时二十九分，日军机群到达距“企业”号30海里处，分为几队展开，这就使美舰雷达显示屏上图象混杂，战斗机引导员分不清敌我，无法指挥拦截。美军战斗机充分发挥主动精神，在距“企业”号25海里处上前拦截，双方发生了激烈空战，日机被击落6架。
十六时四十分，日机开始对“企业”号实施俯冲轰炸，当时虽然第16大队已排成防空环形队形，“企业”号位于中央，周围有9艘军舰环护，以猛烈高射炮火进行拦阻射击，“企业”号还不时以大舵角急转弯规避攻击。由于日军飞行员的素质较高，加上美军防空炮火出现漏洞，日军鱼雷机得以轻松占领攻击阵，轰炸机相比之下只有少数几架突破投弹，“企业”号首先被命中3枚250公斤炸弹，炸毁升降机两座，引发大火，炸死172人，船舷漏水，舰体横倾！但5条鱼雷终结了企业号的好运！第16大队在失去旗舰和12艘驱逐舰的情况下向南退却。
日军主力群的第二攻击波一直飞到距“萨拉托加”号50海里处也没有发现美舰，因燃油消耗过半，只得返回。
在日机来袭前起飞的“企业”号的11架轰炸机和7架鱼雷机也没有找到日军主力群，而同时起飞的“萨拉托加”号的2架轰炸机和5架鱼雷机却意外发现了日军的先遣群，随即发动攻击，击伤了“千岁”号水上飞机母舰。这批美机除了2架鱼雷机在圣克里斯托巴尔岛迫降，其余飞机都安全返回了萨拉托加”母舰。
弗莱彻接收了出击的飞机后，天色已黑，为避免夜战，率领舰队向南撤退。
日军先遣群遭到攻击后，高速向南追击，还派出水上飞机前去搜索，只发现1艘正在援救落水飞行员的美军驱逐舰，再没其他发现。当晚二十二时，山本下令撤出战斗，先遣群、主力群即以28节北撤。
二十三时，日军第四部分是对岸射击群意外的遭遇了美第18特混大队，由诺伊斯少将指挥的第18特混大队，编有航母1艘（黄蜂号），载有战斗机29架、轰炸机36架、鱼雷机15架，巡洋舰11艘，驱逐舰37艘。饶经瓜岛前往埃斯佩兰斯角，当军舰通过铁底湾时，海底下大量沉没军舰的钢铁残骸强烈干扰了军舰的罗盘，磁性罗盘的指针不停地来回乱摆，瓜岛上吹来的阵阵凉风，不再是像过去那样弥漫着热带植物腐烂所引起的令人作呕的恶臭，而是散发着金银花的香味这可是从来没有过的，所以军舰上的很多人都认为这是一 -->>
第十六章 决胜千里