后续的曰本鱼雷机，由于在福特岛西侧找不到攻击目标，又飞到了福特岛东侧。在这里，他们发现了“宾夕法尼亚”号战列舰。不料这艘战列舰停在坞里，曰本鱼雷机感到无法下手，不可能对它实施鱼雷攻击。进退两难的这个鱼雷机中队偶然看到，左边码头的一艘美国巡洋舰和一艘驱逐舰刚刚起锚，曰本飞行员辨认出了是美国巡洋舰是“海伦娜”号和驱逐舰是“奥克拉拉”号。便立即进行了攻击。这两艘军舰接连中了五条鱼雷，在剧烈的爆炸中倾覆沉没。
渊田海军中佐看到的第一攻击波取得的战果因为攻击刚刚告一段落，眼下还看不出有多大。战果最明显的是业已倾覆的“犹他”号靶船、三分之二沉入水中的“企业”号航空母舰和半截歪着沉入水里的“俄克拉荷马”号战列舰。其余的军舰也几乎都着了火，淹没在浓烟之下。美军的高射炮火已经不那么活跃了。不管怎么说，鱼雷攻击的效果最为明显，停在福特岛外侧的战列舰，似乎都遭到了鱼雷攻击，附近海面漂浮着一层很厚的乌黑色柴油。
渊田想起了部队在鹿儿岛湾进行的剧烈无比的训练的情景，又看了看海面发生的情况，情不自禁地流下了眼泪。部队在训练中所做的努力终于没有白费，它使不能办到的事终于办到了。不过，美国舰队为什么如此麻痹大意，没有布设防雷栅呢？渊田又看了看周围，想再核实一下战果。
在曰本袭击珍珠港这一天，美国太平洋舰队竟然没有布设防雷栅。这的确是这次作战所以取得重大战果的一个决定姓因素。美国太平洋舰队一向非常慎重从。在存在危机和可能开战的时刻，为什么不布设防雷栅呢？
曰本人不知道的原因是，太平洋舰队虽然考虑到了曰军可能空袭珍珠港并多方做了准备，但由于很多人都一臻认为，对珍珠港这种浅水和攻击距离很近的不利条件下，实施鱼雷攻击是不可能的。
美国人为他们的轻率结论付出了惨重的代价。
轰炸结束后，当渊田再次观察的时候，战斗场面本应转为由战斗机队扫射各个机场，但由于美国战斗机的拼死攻击，使这一行动迟迟不能展开。为了观察一下脚下展开的战斗，渊田乘坐的指挥官机焦急的在美军各个机场上空盘旋，在遭到美军高射炮的猛烈攻击后，渊田只好又飞回珍珠港，进一步观察攻击敌舰的战果。
在福特岛西侧，“犹他”靶船遭到攻击后很快就彻底倾覆了。在福特岛东侧，“西弗吉尼亚”号战列舰和“俄克拉荷马”号战列舰由于受到曰本鱼雷机队的集中攻击，现在象死鱼一样，船体倾斜着，半截沉到水里去，附近海面漂着一层乌黑的柴油。“亚利桑那”号战列舰遭到水平轰炸机轰炸后，引起了舱内爆炸，舰桅歪斜着，烈火开始熊熊燃烧起来，这艘战列舰已经冲出了珍珠港，但却并没有沉没，仍然在继续坚持着战斗。“田纳西”号和“马里兰”号战列舰此时也燃起了大火。特别是“田纳西”号，烈焰腾空，浓烟冲天。但是，在海军造船厂船坞里的“宾夕法尼亚”号战列舰却完好无损，因这不会受到鱼雷机队攻击，也没有遭到水平轰炸机队轰炸。
此时天空中的战斗变得越来越激烈，在美军高射炮猛烈射击的同时，美国航空部队也在英勇作战。勇敢的美国飞行员利用曰军猛烈攻击的间隙，驾驶一切能飞的飞机起飞，拼死反击优势的曰军。他们跟曰本的战斗机进行了勇敢而激烈的战斗，很多人壮烈牺牲。
时不时有被击中的美国飞机从身边坠下，渊田看到曰军的“烈风”式战斗机虽然在空战中占据着绝对优势，但美军的拼死攻击还是给曰本制空战斗机群造成了很大的损失，他自己就观察到约有10架“烈风”在混战中被击落。
第一攻击波的攻击大约持续了一个小时左右。根据汇总上来的信息，曰本方面损失了27架飞机，其中，战斗机11架，俯冲轰炸机7架和鱼雷机9架。第一攻击波返航的时候，“瑞鹤”号的飞行队长岛崎海军少佐指挥的第二攻击波，共253架飞机抵达瓦胡岛上空。
4时10分（檀香山时间8时40分），第二攻击波在卡胡库角上空展开完毕。4时24分，曰本攻击机群冒着越来越猛的高射炮火，躲开硝烟，开始了攻击。
岛崎海军少佐直接率领的水平轰炸机队共84架飞机，绕到瓦胡岛东侧，攻击了卡内欧黑机场、希凯姆机场和福特岛机场。江草海军少佐指挥的俯冲轰炸机队共92架飞机，飞过东面的山脉，来到了珍珠港，攻击剩余的美军舰船。进藤海军大尉指挥的制空战斗机队共77架战斗机，继第一攻击波之后，继续保持对瓦胡岛上空的制空权。
这时，整个珍珠港空中的高层被断云遮盖，而下面浓烟滚滚，严重妨碍着俯冲轰炸机队寻找目标。飞高了，不易找到目标；飞低了，又不能进行俯冲。来自下面的美军高射炮火极为猛烈，一道道柱形集束弹幕，在云上看得异常清楚。
大胆的江草海军少佐向着射来的集束弹幕的方向俯冲。因为这样当飞机俯冲到一定高度的时候，他就可以清楚地看到正在开炮射击的那艘敌舰了，他随后立即修正瞄准，对这艘敌舰进行轰炸。其余的91架俯冲轰炸机都按照这个办法，先找集束弹幕，然后朝它俯冲。对那些没有开炮射击的敌舰，俯冲轰炸机不予攻击。之所以如此安排攻击，是因为敌舰停止开炮射击，说明它已经严重受创，不必再浪费宝贵的弹药对它攻击了。用这种办法选择目标，可以避免重复攻击那些已经遭到第一波攻击的目标。
“盘城”号航空母舰的山田昌平海军大尉是一位—身长近两米的彪形大汉，磊落果敢的飞行员，他专找“庞然大物”攻击。他看到有一处集束弹幕最密，以为一定是“庞然大物”射来的。他立即带领中队向射出弹幕的方向俯冲下去。下去后一看，原来是一群陆上炮台，只好又驾机升高，重新寻找“庞然大物”。果然，好不容易发现停在船坞里的“宾夕法尼亚”号战列舰似乎没有受到破坏，于是他带领中队集中攻击了这艘美国战列舰。“宾夕法尼亚”是美国太平洋舰队的主力舰，排水量超过5万吨，拥有三座三联装406毫米主炮，可谓是名副其实的“庞然大物”了。
接连有6枚炸弹击中了“宾夕法尼亚”号战列舰，整个船坞变成了一片火海，这可能是曰本俯冲轰炸机能够给予这艘战列舰的最大伤害了，看着自己的战果，山田忍不住大叫了起来。
俯冲轰炸机队的91架飞机，就这样攻击了各种目标，其中主要是战列舰，其次是巡洋舰，还有不少是驱逐舰。本来在第一攻击波中身受重伤的美国航空母舰“大黄蜂”号再次遭到了可怕的攻击，这艘巨舰在苦苦挣扎了一番后，终于倾覆在了离泊位不远的地方。
第二波攻击也大约持续了一小时。这次攻击进一步扩大了第一波的战果。然而，由于美军的高射炮火越来越猛烈，加上美军“闪电”式战斗机的攻击，第二攻击波损失了46架飞机，其中，战斗机13架，俯冲轰炸机33架。
在第二波攻击结束并开始返航后，渊田海军中佐又绕飞珍珠港一周，侦察了战果并拍下了照片。
渊田能够确定的是，美国太平洋舰队有四艘战列舰和两艘航空母舰肯定已被击沉。另外有三艘战列舰也可断定暂时不能动弹了。剩下的三艘战列舰也受到了相当损害。福特岛的水上机场起了大火，陆上机场还在继续燃烧。希凯姆机场也在猛烈燃烧中。尤其是惠列尔机场，火势最大。不管哪个机场，都浓烟弥漫。机场破坏的详情不明。到处是火焰。不过，只要有一点汽油，就会猛烈燃烧。所以，只看到火焰，还难以准确判断战果。但是，机场以及停机坪一带，看不到一架完好的飞机，也没有一架飞机在开动。在空中呆了三个小时，渊田多次碰到敌机。但亏了制空战斗机群的保护，每一次都平安无事。由于美军的战斗机姓能无法和曰本最新式的“烈风”战斗机相比，美军战斗机虽然及时升空并英勇作战，但却损失惨重而且战果有限。渊田在返航时没有再碰到美军飞机，这说明，美军在珍珠港的航空兵力应该有一半左右已被歼灭。不过，有一些机库似乎还没有受到破坏，其内部情况就不得而知了。
对于这次作战的战果，渊田大体上作了“成功”的判断。在拍照完毕之后，渊田指挥官机调转机头，开始返航。
渊田的座机正要离开瓦胡岛的时候，有一架战斗机飞了过来，跟在后面。这架飞机的机翼涂着太阳旗标志，显然是曰本飞机。
“是哪里的？”渊田海军中佐回头问水木兵曹。
水木兵曹已经在注意观察，这时立即回答说：“是‘瑞鹤’号的。”