清晨6时，南云机动部队接到了进攻命令，各航空母舰的飞行甲板上的绿灯亮了，飞机一架接一架飞离航母。

不到15分钟，担任第一波攻击任务的183架飞机就全部飞离甲板，其中战斗机43架，水平轰炸机49架、鱼雷机40架，俯冲轰炸机51架。

在领航机信号灯导引下，迅速编好队形，然后绕舰飞行一周，在渊田美津雄海军中校的率领下扑向珍珠港。

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艘重巡洋艇和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。

7时49分，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着山谷进入。

7时55分，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！”。

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。岛上高射炮直至六分钟后才零星射击，33个高炮连，仅有4个连开火，但击落日机甚少。

将近二个小时日本人控制着珍珠港的海空，随心所欲地进行着轰炸扫射。

一直到了8时50分，正当日本第二攻击波飞机飞临瓦胡岛上空时美国国务卿赫尔才接到野村大使和来栖特使递交的最后通牒。

日本外交部规定递交通牒的时间是华盛顿时间下午1时，延误了50分钟，目的是把袭击时间保持到开战前半小时，避免“偷袭”和“不宣而战”的臭名。

赫尔顿时目瞪口呆，愤怒地说：“在我整整50年的公职生活中，从未见过这样一份充满卑鄙的谎言和歪曲的文件。”

日本人无言以对，狼狈退出门去，门已关上了，这时赫尔破口大骂：“无赖，该死！”

10时整，日本飞机全部撤离珍珠港，返回母舰。

得意洋洋的渊田，要求南云再发起一次攻击，摧毁珍珠港的修船厂和油库，并建议派出搜索机，搜寻美航空母舰。南云忠一没有同意。

南云忠一认为这一战，舰船油料几乎耗尽，如果在这里耽搁，舰船就开不回去了。于是他下令北撤。同来时一样，日本舰队迅速地，静悄悄地溜走了。而此是美国人几乎还处在目瞪口呆之中。