对于进攻夏威夷的时间，山本已经下达了明确指令，要在日本驻华盛顿外交使节把日本对美国的通牒亲自递交给美国政府手中30分钟之后，也就是东京时间12月8日上午3时10分开战，1秒也不准提前。也就是说，日本必须遵守国际公约，不能不宣而战。但这个的进攻时间，对联合舰队而言存在着一定难度，他们必须掌握好航速，估计飞机起飞的时间，不能先于这个时间到达夏威夷海域。

攻击舰队指挥官南云一直看着手里的表，神情严峻，他所在的"赤城"号旗舰的指挥室内鸦雀无声，静得能听到表的"滴答"声。指针刚刚指向了东京时间12月8日早晨3时10分，南云便高喊一声："起飞！"

联合舰队的士兵们操练了数月，早已按捺不住，就盼着指挥官下命令的这一刻去执行作战任务。在北风呼啸声中，6艘航空母舰马上转为逆向行驶，各航空母舰上的1号飞机马上启动，迅速离开舰艇起飞，接着其他飞机接连飞上夜空。这里距离珍珠港360公里。

由于飞机承载了过重的炸弹，起飞颇为困难，驾驶员咬紧牙关，紧张地握紧操纵杆，神情凝重，待飞机慢慢升空后才如释重负。15分钟内，除了4架因起飞前出现故障，2架失事外，包括43架战斗机、49架高空轰炸机、51架俯冲轰炸机和40架鱼雷轰炸机在内的183架飞机全部完成了起飞任务。他们在攻击队长渊田美津雄的指挥下，很快完成了编队，向珍珠港方向飞去。

这次声势浩大的飞机空袭，日本出动的飞机总数达到360架，分成两个攻击波次。及时个波次由16个飞行中队组成，共183架飞机，指挥官为渊田美津雄；第二个攻击波由10个飞行中队组成，共计171架飞机，第二波指挥官为岛屿少佐，他率领第二波飞机将在及时波攻击1小时后，实施二次攻击。攻击的对象是美国的军舰、军事设施和空中力量。由354架飞机组成的强大的攻击机群，如密密麻麻的黄蜂同时驶向夏威夷的方向。

作为攻击任务的总指挥官渊田美津雄中佐肩负的任务是最艰巨的。他要在关键的时刻，确定是奇袭还是强攻。这是一个战略战术的问题，要根据情形而定。如果对方毫无戒备，就可以运用奇袭的方针，命鱼雷轰炸机队降至海面10米高度，向在泊的美国舰队发射鱼雷；如果对方发现的话，就采取强攻的方式，命高桥赫一少佐率领的俯冲轰炸队打头阵，向地面上尚未起飞的飞机和对空射击的高炮群发动猛烈的攻击，接着其他的机群再实施攻击。这两套作战方案需要根据渊田信号手枪所发的信号弹而定。发一枚信号弹为奇袭，发两枚则是强攻。渊田盼望着珍珠港是个晴朗的天气，从上空容易做出各种判断。

天公作美，天气晴朗，确实是一个适合作战的好天气。飞机飞到珍珠港上空时，渊田拿着高倍望远镜，从3000米高空可以清晰地看到珍珠港的情况。

此时的珍珠港天刚破晓，露出鱼肚白，珍珠港内一片静谧，几艘战列舰还在港湾内沉睡着。由于这24小时是星期日，忙碌一周的美国海军们彻底放松了，准备度过一个慵懒的周末。然而他们却不知，等待他们的是一个噩梦般的早晨。

珍珠港内没有任何警戒的征兆，渊田一阵窃喜。东京时间12月8日早晨3时10分(夏威夷时间12月7日早晨7时40分)，他举起信号枪，朝着天空发出一颗信号弹，示意要全队准备展开奇袭行动。

看到渊田的信号后，高桥少佐率领的俯冲轰炸机开始上升，准备在4000米高空待命实施俯冲攻击。村田少佐率领的鱼雷轰炸机开始降低高度，准备低空轰炸。只有板谷率领的制空战斗机队没有理解渊田的用意，这令渊田非常着急。于是，他向制空机队方向又补发了一枚信号弹。但是，这枚信号弹的发送却引起了一些误会。正在进行升空的高桥俯冲队误以为连发两枚信号弹是实施强攻，所以他没有升到预定的4000米高度就俯冲直下，这一动作对正在低空飞行的村田少佐的鱼雷轰炸机队是极大的干扰和妨碍，迫使他们不得不加快速度。，高桥还是冲在了前面，以俯冲轰炸机发动了攻击。早晨3时25分(夏威夷时间早晨7点55分)，高桥少佐的俯冲轰炸机在惠勒机场上空，投下了及时颗250公斤重的炸弹，日本对夏威夷的战争打响了。

早上7点55分，正是美国海军吃饭的时间。最初，美国海军们误以为是喜欢特技的海军飞行员在炫耀自己的本领，或者是海军统帅金梅尔组织的军事演习，都没有在意。但几乎同时，弹雨如注，炸弹铺天盖地地袭来，珍珠港内顿时狼烟四起，火光冲天，他们这才意识到遭到了空袭，惊恐万分。美太平洋舰队司令部的值班参谋急忙用电话通知金梅尔，并向海军作战部长、美大西洋舰队司令等拍发了特急电报，告知珍珠港遭到了空袭的消息。直到早上7时58分，巴特里克·比邻卡少将才在珍珠港福特岛司令部拉响了空袭警报，进行了广播，告知"珍珠港受空袭，这不是演习！"美国海军这才仓促应战。

高桥带领的50架俯冲轰炸机对美军的西凯姆机场、福特岛机场、惠勒机场狂轰滥炸，飞机场上排列有序的飞机被炸得支离破碎，顿时成了一片火海。美军的防空力量基本上丧失了。接着，村田率领的40架鱼雷轰炸机投入战斗，在低空20米疯狂地投射鱼雷，攻击了"俄克拉荷马""西弗吉尼亚""加利福尼亚"和"犹他"号战列舰。美军的空袭警报拉响后，及时攻击波的指挥官渊田直接率领的50架水平轰炸机从南面进入轰炸航线，5机组成一组的纵队，每架飞机相隔200米，以重型穿甲弹向福特岛东侧的战列舰和依哇机场进行轰炸。结果击中了"亚利桑那"号战列舰的弹药库，随即引发大爆炸。随后，预定做掩护任务的战斗机因没有遇到升空的美军飞机，也参加到轰炸队伍中。他们分成6个编队对6处机场进行了扫射。55分钟后，及时波的飞机成功完成任务后返航。上午8点40分，第二波170架飞机飞到瓦胡岛，上午8点55分开始攻击。这次，由于美军已经有所准备，故遭到了美军的零星抵抗。经过50分钟的战斗，第二波的飞机队同样成功地完成任务并返航。

在1小时45分钟的空袭中，美军在港的太平洋舰队主力几乎全部被毁。美军12艘战舰被击沉或击伤，飞机被击毁188架，击伤159架。美军有2401人丧生，受伤人数达1282人。日本方面只损失29架飞机，阵亡55名飞行员，还有1艘大型潜艇和5艘袖珍潜艇被击沉，艇员中9名战死，1人被俘。日本联合舰队以微小的代价取得了辉煌的战果。