但华盛顿的日美谈判还在装模作样地进行。日军还派出大量舰机在日本本土活动，并模拟航空母舰编队，频繁进行无线电联络，以给美国造成“其主力舰队仍在本土活动”的错觉。而珍珠港的美军则疏于防范，周末照常放假，港内一派和平景象（近来有历史学家认为，美国最高当局已获悉日本舰队出动的的情报，但罗斯福总统和总参谋长马歇尔决定不通知珍珠港守军，让珍珠港遭受日军的攻击，为美国参战找到借口）。
南云机动部队一直保持着无线电静默，只收不发，沿预定的北航线向东迂回前进，以避开美国的巡逻飞机和商船。航行出人预料地顺利，连日来浓云密布，如一个天然的帷幕将庞大舰队的行动遮蔽了起来。海面也没有出现冬季常常掀起的巨‘浪’。
到了卡胡库角上空后，长田的长机开始从瓦胡岛西岸绕向珍珠港。长田用莫尔斯电码向机动部队发出命令：“托!托!托!”其含义是第一次全面攻击开始。它们的主要目标是8艘战列舰和其他军舰，以及惠勒、希卡姆等飞机场上的几百架飞机。由于日本特务吉川的长期活动和提供情报，日本侵略者对全港的情况了如指掌，战斗任务明确而具体：战斗机43架用机枪扫‘射’机场，粉碎美机迎击；俯冲轰炸机51架，负责破坏惠勒和希卡姆等机场；鱼雷轰炸机40架和高空轰炸机49架，攻击战列舰和各类舰只。各类飞机腾空而起，在寻找自己的捕获物。
当长田中佐飞近目标时，面临着一个战术抉择。如果他判断美国人果真毫无准备，那么鱼雷机就直接向舰列飞去；否则，战斗机就应该首先消灭前来拦截的飞机。前面的天空碧蓝碧蓝的，空空‘荡’‘荡’一片平静。此时，仍然没有一架美国战斗机升空迎战，也没有冒起任何高‘射’炮火的烟云。这简直令人难以置信。
长田中佐驾驶的是零式战机，这种飞机只有在进行较低航速下才具有极佳的‘操’作‘性’能和极小的转弯半径。但当航速达到371公里\/小时时，它就会变得十分笨拙，滚翻控制就十分困难，而且这时拉动‘操’纵杆必须付出极大的体力。
零式机向左滚翻、转弯比向右要容易得多。此外，在负加速条件下，该机的发动机极易熄火这是它使用的浮动式化油器的最大缺点。
空战中，只要以垂直方向进行动力俯冲并打开加力，就可以迅速摆脱攻击，而零式机此时往往会突然停车。飞机还可在370公里\/小时的航速时，突然向右转并横滚。零式机根本无法追上。
此时美军太平洋舰队停泊在珍珠港内的舰船计有战列舰8艘、重巡洋舰2艘、轻巡洋舰6艘、驱逐舰29艘、潜艇5艘、辅助舰船30艘。岸上机场停有飞机262架，其余的2艘航空母舰、8艘重巡洋屯14艘驱逐舰分别在威克岛、中途岛运送飞机，以及在约翰斯顿岛演习。由于是星期天，大部分官兵离开了战斗岗位，整个珍珠港呈现出一派假日景象，没有一点戒备。
日军发出突击信号，各飞行突击队立即展开攻击队形，俯冲轰炸机队率先顺山谷进入。成批炸弹暴雨班倾泻到美太平洋舰队基地四周的希凯姆机场、惠列尔机场和福特岛机场，将机场上成比翼排列的数百架美机炸成一堆堆废铁，摧毁了机库。仅仅几分钟，日本人彻底敲掉了珍珠港的防空设施，向“赤城”号航空母舰上的南云拍发了袭击成功的信号：“虎！虎！虎！”。
，日本鱼雷机从几个方向突入，在仅仅掠过水面12米的高度上，向福特岛东西两侧的美**舰发‘射’鱼雷。日本水平轰炸机从正西方向进入，再次轰炸了福特岛东侧停泊的战列舰，同时轰炸了高炮火力集中的依瓦机场。大火和爆炸引起的烟雾，顿时遮蔽了整个珍珠港，不少美**舰来不及作战斗准备就沉入海底。
第一攻击‘波’攻击结束，日机顺利完成首次空袭任务后安然返航。在日机第一攻击‘波’突然袭击开始时，美军‘混’‘乱’不堪，惊慌失措，毫无招架之力。岛上高‘射’炮直至6分钟后才零星‘射’击，33个高炮连，仅有4个连开火，但击落日机甚少。
港内的军舰在最初的几分钟内，几乎没人能够意识到正在发生什么事情。排列在舰列最后的战列舰“内华达”号刚升起旗舰，就被日机上的机关炮刹那间撕得粉碎，大惊失‘色’的升旗手紧接着又升起几面星条旗，无一不被打烂。
当第一枚鱼雷命中战列舰“亚利桑那”号时，美国人还是一副难以置信的表情。战列舰“马里兰”号正在升旗，一名水兵漫不经心地对一群冲向附近的机场飞机看了一眼，还以为是自己的飞机，没等他回过神来，炸弹已落在头上。
美太平洋舰队司令部才把一份十万火急的电报发往海军部：“珍珠港遭空袭，这不是演习。”此时，“俄克拉荷马”号和“西弗吉尼亚”号已被炸裂了，“亚利桑那”号和1000名水兵也被弹‘药’库引发的一系列毁灭‘性’爆炸淹没了。到这时，美军舰上惊魂初定的高‘射’炮手才投入战斗，但奏效甚微。
美军未遭日机轰炸的哈罗瓦机场起飞了4架战斗机，此后陆续起飞25架，与日军飞机展开了空战，但由于寡不敌众，仓促应战，协同不好，因而或被日军战斗机击落