机队开始对约克城号俯冲投弹。有一颗800公斤的炸弹击中了该舰舰桥附近的飞行甲板，但仍能继续战斗。鱼雷机队攻击列克星敦号时，成功地运用了夹击战术，从该舰舰首的两舷、15－70米高度、1000－1500米距离投shè鱼雷。列克星敦号由于吨位较大，回圈半径较大，转弯不灵活，中机投shè的13条鱼雷中有2条击中该舰左舷，使其锅炉舱有三处进水。
列克星敦号正在拼命规避鱼雷时，轰炸机队又开始对其进行攻击，又有2颗炸弹命中目标。这场遭遇战只持续十三分钟，中华帝国人飞走的时候，兴高采烈地报告他们替前一天昌海号的失败报了仇，毫不含糊地击沉了一艘“大型航空母艘”和一艘“中型航空母舰”。
实际上，列克星敦号尽管由于被鱼雷和炸弹击中，产生7度横倾，但该舰调整燃油之后，恢复了平衡，继续接纳返航的飞机着舰。同时为战斗机加油加强制空。但由于燃油泄漏，列克星敦号舰内突然发生爆炸，并引起大火，火势迅速蔓延，以至无法控制。
下午15时左右，舰长下令全体舰员离舰。17时许，费尔普斯号驱逐舰奉命对其发shè5条鱼雷，列克星敦号于17时56分沉没。已经降落到该舰的第17特hún舰队约克城号上虽然尚有轰炸机和鱼雷机27架、战斗机12架，但已入夜，弗莱切无意再战，遂率队撤离战场。第二天，斩海号的飞行员为追击美舰再次进行侦察巡逻时，海上只有列克星敦号的残骸了。
这样，美国太平洋舰队在整体实力上就彻底的被平海舰队所超越，随着中途岛、珍珠港、澳大利亚被中华帝国相继攻下，美国的夏威夷陷入了危险之中，美国本土也开始遭到中华帝国飞机的轮番轰炸。
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