珊瑚海的這一夜好象特別長，但列克星頓號顯然已等不及黎明了。甲板早已清理完畢，機務人員借著黎明的微光對飛機進行著最後的檢查；準備室中飛行員正一邊吃著早餐後的巧克力一邊聽著簡報；甲板下醫療隊準備好了外用包紮品和嗎啡；搶險隊正一間一間檢查水密艙是否已關閉；高射炮手緊張地注視著越來越亮的天空。隨後列克星頓號迎風掉頭，當18架偵察機中的最後1架消失在北方天際時，5月8日的太陽正從東方的海面噴薄而出。
1942年初，聯合艦隊還沈浸在勝利病中。第一階段的任務已超額完成，但第二階段的任務還沒有最終確定。在日本看來，美國的經濟潛力雖大，但轉入戰時規定還需要一個過程，其預計美國1943年夏季才可能組織反攻。而日本完全有時間進一步推進戰線，擴大防禦圈。控制澳大利亞就是這一戰略的反映。日本陸、海軍一致認為澳大利亞將是英美藉以反攻的最大據點，但由於深陷於中國，日本陸軍根本無力出兵登陸澳大利亞，而可行的選擇將是切斷其與珍珠港的聯繫。 1942年2月初，日軍佔領了澳大利亞東北的俾斯麥群島的拉包爾基地，3月初佔領了新幾內亞的萊城、薩拉莫阿。按計劃隨後即應對圖拉吉和新幾內亞東部的莫爾比茲港實施登陸。但由於美國航母的活動，這一計劃就被推遲了。直到4月底，第5航空戰隊(翔鶴號和瑞鶴號)、第5巡洋艦隊(妙高號和羽黑號)從印度洋歸來，回到特魯克。進攻圖拉吉和莫爾比茲港的計劃隨即開始。
1942年4月30日，第5航空戰隊、第5巡洋艦隊和6艘驅逐艦作為機動部隊從特魯克出發南下，橫于夏維夷和新幾內亞群島之間，伺機消滅盟軍水面艦隻。 登陸掩護編隊由祥鳳號輕型航母、8艘巡洋艦、6艘驅逐艦組成。作為攻佔莫爾比茲港的先頭行動，4月28日從拉包爾出發的先遣登陸部隊在祥鳳號艦載機的掩護下於5月3日佔領了未遇到抵抗佔領了小島圖拉吉。隨後，5月4日，登陸部隊主力從拉包爾乘14艘運兵船在6艘驅逐艦和1艘巡洋艦的掩護下浩浩蕩蕩駛向莫爾比茲港。完成圖拉吉登陸掩護的祥鳳號及掩護艦隻向西航行準備與登陸部隊匯合，同時機動部隊第5航空戰隊進駐珊瑚海。但實際上，前來迎擊的美第17和8特混艦隊已先於日機動編隊進入珊瑚海，於是就發生了海戰史上有名的珊瑚海海戰。
1942年的初，太平洋對盟軍是一片黯淡的景象,但還是有對於戰爭進程有重要意義的事情。1942年1月20日，日本伊-124號在達爾文港佈雷時被擊沈。美軍隨後用潛水作業船從伊124號上撈出了密碼本。之後的幾個月中，隨情報的積累，尤其是空襲東京後，日本帝國作出了過分的反應，幾乎把聯合艦隊都派了出去了，珍珠港的情報處開始逐漸破譯日本的電碼，並用分散的情報逐漸繪製出聯合艦隊的進攻矛頭。這一天機是在太平洋戰爭初期美國海軍能夠與聯合艦隊周旋的最為重要的基礎。儘管通過破譯密碼，已知日軍即將對莫爾比茲港實施登陸，同時其先遣隊將先佔領圖拉吉，並基本掌握了日方投入的兵力。尼米茲已決心阻止日軍登陸莫爾比茲的行動，這並不是一個能夠輕易作出的決定，因為對盟軍來說，集結必要的兵力對付來敵並不容易。薩拉托加號被日潛艇擊傷，在西海岸修理，企業號和大黃蜂號在襲擊東京的返航途中，可供使用的就是第8特混艦隊列克星頓號和第17特混艦隊約克城號航母，另有8艘巡洋艦和13艘驅逐艦。由弗萊徹統一指揮，兩隻艦隊5月1日進駐珊瑚海。
第一場戰鬥在5月3日開始，當弗萊徹海軍接到日軍正在圖拉吉登陸的消息時，他的約克城號仍然在巴特卡普角以西一百多英里的海面上。"這是我們等了一個月的消息，"他寫道。他立即中斷加油，命令以每小時二十六海裏的速度，向北駛往所羅門群島中部。5月4日拂曉，約克城號航空母艦到達瓜達卡納爾島(記住這一名字)西南約一百英里的海面，航空母艦戰鬥機駕駛員看了舊的《全國地理》雜誌的介紹，向圖拉吉附近海面上的敵人部隊發動了一系列襲擊，摧毀了水上飛機，發回了有多少敵艦被擊沈的誇大的報告，弗萊徹興高彩烈地向珍珠港報告了勝利喜訊，隨後美艦隊也向西莫爾比茲港進發。
尼米茲後來對所謂的圖拉吉戰鬥重新作了評價："從消耗的彈藥和取得的戰果來比，這場戰鬥肯定是令人失望的。"這一襲擊的另一失誤是暴露了美軍的實力，珊瑚海戰役前，美國佔有情報先機，襲擊圖拉吉後，雙方的情報就拉平了。5月6日，在密雲的掩護下，弗萊徹同格雷斯海軍上將的重型巡洋艦和列克星敦號會合；一同加了油。珍珠港的最新情報表明，用兩艘航空母艦提供空中掩護的入侵莫爾斯比港的部隊，將於第二天穿過盧伊西亞德群島。弗萊徹於是向西直駛珊瑚海。弗萊徹並不知道他在那天下午已被一架到處搜索的日本水上飛機發現了。得知兩艘美軍航空母艦正前往截擊入侵莫爾斯比港的日本船隊的消息後，在拉包爾井上海軍中將的司令部裏幾乎引起了恐慌。司令部緊急命令運輸船停止前進。高木上將率領的以翔鶴號和瑞鶴號為主力的機動部隊收到警報時正在瓜達卡納爾以南加油，等到他準備好將距離縮小到可以發動空襲的時候，艦隊碰到了厚厚的雲霧。於是，他決定繼續加油，待黎明再去追逐。5月7日4時許，由於以基本得知美艦隊的方位， 日軍機動編隊派出12架艦載機分為6組，在180度至270度方位之間，250海裏距離內搜索敵人。 5時45分，向南搜索的日機報告："發現敵航空母艦、巡洋艦各1艘"。
6時至6時15分，先後從瑞鶴號起飛零式戰鬥機9架、轟炸機17架、魚雷機11架，從翔鶴號起飛零式戰鬥機9架、轟炸機19架、魚雷機13架。共78架日機，向所發現的目標飛去。但到達目標上空才發現並不是美軍的航母編隊，而是6日下午與弗萊徹本隊分手的（尼奧肖號油船和西姆斯號驅逐艦，兩艦各放大一圈，肯定象一艘航母和一艘巡洋艦）。
日突擊機群飛臨該隊上空，發現不是航空母艦，則於附近海面反復搜索兩個小時，仍未找到其他目標。其中的魚雷機未進行攻擊，9時15分開始返航，而36架俯衝轟炸機則于9時26分至40分間才很不情願地對最初發現的目標進行了攻擊。牛刀殺雞就是這種感覺，西姆斯號被擊中3顆250公斤的炸彈，其中有2顆在機艙爆炸，不到60秒鐘就沈沒了。尼奧肖號被擊中7顆炸彈，載著大火在海上飄了幾天後沈沒。這時弗萊徹的美航母主力與油船分手後正在向西行駛，以期攔截日軍的登陸艦隊，但美艦隊同樣犯了同樣的錯誤：沒有發現機隊部隊。黎明之後兩個小時，列克星敦號上的一架巡邏機發回報告"發現了兩艘航母和四艘重巡洋艦"。弗萊徹以為這是日軍的航母部隊，則決定以其全力實施攻擊。
由列克星敦號派出俯衝轟炸機28架、魚雷機12架、戰鬥機10架，由約克城號派出俯衝轟炸機25架、魚雷機10架、戰鬥機8架，共計93架艦載機先後飛向目標。 飛到目標後，才發現是兩艘輕巡洋艦和兩艘炮艇，這是日軍登陸的掩護部隊，由於密碼錯誤，被誇大成一支突擊部隊。但美軍終於發現了被誇大了的艦隊中值得攻擊的目標：祥鳳號航母。93架美國戰鬥機和轟炸機經過半個小時的輪番進攻，祥鳳號已中了13顆炸彈和7條魚雷。 井澤下令棄艦。幾分鐘後，祥鳳號沈沒，海面上只有一團黑煙和一片油污在珊瑚海擴散開來，標誌著日本帝國海軍在這裏喪失了第一艘大型戰只。
5月7日上午，美日雙方攻擊艦隊剛好處於相互攻擊範圍的邊緣，但雙方由於技術原因而沒有發現對方，相互錯過了先發治人的時機。美軍犯的錯誤更為危險，因為其出擊的艦載機偏離了其主要威脅達90度以上，但美軍取得的戰果也更大－敲掉了一艘航母；聯合艦隊犯的錯誤很可惜，因為他們至少知道他們的主要目標大致位置。待第五航空戰隊想糾正錯誤的時候，就面臨一個時間的問題：下午14時起飛，18時(日落後2小時)才能返航，這在1942年並不是一個容易作的決定， 但第五航空戰隊原忠一還是作由12架轟炸機和15架魚雷機14時15分離艦，向預想的目標飛去，黃昏時分，這些飛機實際上是從美艦隊上空飛過的，但由於天氣原因並沒有發現目標，等到返航時才發現美艦隊，但這些戰機已拋掉了炸彈，並遭到美野貓戰鬥機的攔截。
在暮色中，幾架迷失方向的日本飛行員錯誤地試圖在約克城號上降落。但由於識別信號不對，被高炮手發現將其中的一架擊落入海，另外幾架慌忙逃入黑夜中。這使弗萊切也意識到，日海軍航母就在附近，而決定這場海戰結果的航空母艦之間的決鬥必定在第二天進行。
5月8日日出前最後一個小時裏，珊瑚海兩百海裏內四艘航母上完成著同樣的準備工作，唯一不同的或許為美國飛行員發的是巧克力，而日本飛行員發的是米糕。偵察機都在日出前出發了。命運注定搜索的飛機幾乎將同時發現彼此的目標。八時十五分，美軍飛行在最北邊的偵察機發回報告：敵人的航空母艦特遣艦隊在列克星敦號東北約一百七十五英里的海面上人以每小時二十五海裏的速度向南行駛。僅僅幾分鐘以後，美國航空母艦的無線電臺收到了日本人興高彩烈的報告，顯然表明他們自己也被發現了。隨後約克城號和列克星敦號共起飛15架戰鬥機、46架轟炸機和21架魚雷機共82架飛機撲向日本艦隊。
一小時零三刻鍾以後，美突擊機隊發現翔鶴號和瑞鶴號正向東南方向行駛，兩艘航空母艦之間相距八英里，各由兩艘重型巡洋艦和驅逐艦護航。正當美國人利用寶貴的幾分鐘，在團團積雲裏組織進攻的時候，翔鶴號趁機出動了更多的戰鬥機，瑞鶴號則躲進下著暴雨的附近海面。向著嚴密防衛著的敵人艦隊的航空母艦發起首次進攻的美國飛行員，面對真正的強敵時還是亂了陣腳。魚雷機和俯衝轟炸機被零式戰鬥機沖散，且缺乏配合，魚雷射進海裏，偏離目標很遠，轟炸是盲目的。只有兩顆炸彈擊中翔鶴號，翔鶴號飛行甲板上因油燃泄漏而起火。十多分鐘以後，列克星敦號上的飛機趕來了，但難於發現厚厚的雲層底下的敵艦。使進攻受到進一步的挫折。只有十五架轟炸機好不容易發現了一個目標，但它們只有六架野貓式戰鬥機保護，很容易被零式戰鬥機沖散，魚雷進攻再次失敗，轟炸機又只投中一枚炸彈。然而，美國飛行員的報告卻不是這樣。泰勒上尉在第一次攻擊之後樂觀他說："左舷首尾約五十至一百英尺、從吃水線到飛行甲板是一片火海……在發動進攻之後約十五分鐘，最後看到這艘航空母艦時，火燒得很猛烈。據信它受到了非常嚴重的破壞，最後沈掉了。"所剩的43架美軍飛機返航時，卻發現日本對手能夠發動更有效的進攻。儘管有雷達，列克星敦號的戰鬥機指揮官在敵機仍然在東北方向七十多英里的空中時就能知道它們的到來，並起飛戰隊機進行截擊。但第5航空戰隊的69架艦載機在尚未受攔截之前已經分成了3個攻擊隊。日魚雷機隊首先飛臨美艦上約克城號。由於該艦靈活地進行規避，日機的攻擊未見成效。 但是，在環形警戒序列中的兩艘航空母艦都在自行進行規避的結果，使這兩艦之間的距離迅速拉大、警戒艦隻也隨之一分為二，從而削弱了對空防禦，給日機以可乘之隙。
日機對約克城號左舷投射8條魚雷，均被該艦避開。 在隨後轟炸機隊開始對約克城號俯衝投彈。有一顆800磅的炸彈擊中了該艦艦橋附近的飛行甲板，但仍能繼續戰鬥。 日魚雷機隊攻擊列克星敦號時，成功地運用了夾擊戰術，從該艦艦首的兩舷、15－70米高度、1000－1500米距離投射魚雷。列克星敦號由於噸位較大，回圈半徑較大，轉彎不靈活， 日機投射的13條魚雷中有2條擊中該艦左舷，使其鍋爐艙有三處進水。列克星敦號正在拼命規避魚雷時，日轟炸機隊又開始對其進行攻擊，又有2顆炸彈命中目標。
這場遭遇戰只持續十三分鐘，日本人飛走的時候，興高彩烈地報告他們替前一天祥鳳號的失敗報了仇，毫不含糊地擊沈了一艘"大型航空母艘"和 一艘"中型航空母艦"。實際上，列克星敦號儘管由於被魚雷和炸彈擊中，產生7度橫傾，但該艦調整燃油之後，恢復了平衡，繼續接納返航的飛機著艦。同時為戰鬥機加油加強制空。 但由於燃油泄漏，列克星敦號艦內突然發生爆炸，並引起大火，火勢迅速蔓延，以至無法控制。
下午15時左右，艦長下令全體艦員離艦。 17時許，費爾普斯號驅逐艦奉命對其發射5條魚雷，列克星敦號于17時56分沈沒。已經降落到該艦的36架飛機也隨之沈入大海。 美第17 特混艦隊約克城號上雖然尚有轟炸機和魚雷機27架、戰鬥機12架，但已入夜，弗萊切無意再戰，遂率隊撤離戰場。
第二天，瑞鶴號的飛行員為追擊美艦再次進行偵察巡邏時。海上只有列克星敦號的殘骸了。"祝賀你們在最後兩天中取得的光榮成就 "，儘管尼米茲向弗萊切發出了這樣的電文，但珍珠港的司令部中籠罩著陰鬱的氣氛，因為列克星敦號沈沒了， 但日本聯合海軍受到了多大的打擊還很難判斷。
但從戰略的角度，珊瑚海對無論對美國、對太平洋戰局、對世界海戰史都有深刻的意義。作為大戰前的序幕，儘管參加這次作戰的軍艦並不算多，交戰的規模不是很大，其激烈程度也不算很高。但珊瑚海海戰是第一次航空母艦之間的決鬥。眾所周知，以往的近代海戰，都是雙方軍艦接近到較近距離之內，而後用艦炮解決問題，珊瑚海海戰則全然不同，雙方的軍艦，沒有開炮或者發射魚雷，也沒有進入對方的視線之內，而是從上百海裏以外的遠距離用所攜帶的艦載機來取勝。對於這樣的交戰，在世界海戰史上尚屬首次，可是並不是偶然，而是航空技術與兵器發展的必然結果。這種海戰為太平洋戰爭指出了方向。
既然如此，誰能更快地更深刻地認識這一新的特點，相應地改進自己的作戰力，誰就有可能在交戰中取得較多的主動權，從隨後的發展看，顯然聯合海軍發現這一點時已經為時已晚了。第二，從戰術得失來看， 美方被擊沈一艘大型航空母艦列克星頓號、 一艘油輪、一艘驅逐艦、66架飛機、死亡543人， 另一艘航母約克城號受傷；日本損失一艘輕型航母、77架飛機、死亡1074人、另一艘航母受傷。從數位的角度，帝國海軍顯然取得了珊瑚海海戰的戰術上的勝利。
但是，再看遠一點，假若把1942年5月第一周周未發生的珊瑚海海戰的 後果同後序的事件聯繫起來，那麼美國毫無疑問取得了決定性的勝利。弗萊切海軍少將的部隊成功地挫敗了日本南下以便控制珊瑚海和澳大利亞的海上通道的戰略計劃。
自從珍珠港事件以來，日本海軍不可戰勝的神話第一次遭到沈重的心理打擊，這是一個使戰略力量對比發生重大變化的事件。尼米茲宣佈這是"一個具有決定性深遠意義的勝利"。意義究竟多麼深遠，他在後來的一個月裏還無從知道。其實說得具體一點，翔鶴號受損、瑞鶴號嚴重減員，而第五航空戰隊的這兩艘航母原本要參加中途島計劃，但現在以無法實現了。那麼從算術的角度，珊瑚海海戰的對隨後太平洋戰爭進程的直接影響就是，用一艘航母的沈沒換取了兩艘航母不能參加中途島戰役。否則在中途島美日航母的比例將是4比6，而不是3比4，而從1個月後的中途島大戰看，這種差別絕對是非常重要的。
珊瑚海海戰是海戰史上第一次航母之間的較量，也幾乎是太平洋戰爭中最公平的一役，其中基本反映出雙方的戰鬥力。它可以說是太平洋史詩最恰到好處的一個引子。如果聯合艦隊是第一或第二航空戰隊參加珊瑚海海戰，那麼約克城號很有可能就回不到珍珠港，這樣中途島對美國就太殘酷了一點；如果美軍沒有自作聰明地去襲擊東京，那麼美國可以有四艘航母參加珊瑚海，不能保證完勝，損失也不會到一艘航母那麼嚴重，那麼在中途島中也就有少了一份精彩和一份懸念。