1940年中，由于日美关系持续紧张，美国海军对太平洋舰队在珍珠港的安全重新讨论了几个星期。5月24日，海军部长诺克斯把关于夏威夷防御的文件交给了陆军部长史汀生。
诺克斯在这份文件的开头写道：“如果发生对日战争的话，曰本将选择袭击珍珠港内的舰队或者珍珠港基地作为开战的时机。”他建议最优先考虑增加夏威夷的战斗机和高射炮数量，建立防空警成网。这份文件同时交给了太平洋舰队。
1940年9月，金梅尔接任太平洋舰队司令官，他对珍珠港的防空安全也十分关心。
在致海军作战部长斯塔克的信中，他谈到：“我认为，对珍珠港的突然袭击（用潜艇或飞机，或两者兼用）是有可能的。”
同月，夏威夷陆军航空部队司令弗里德里克。马丁和夏威夷海军基地防空部队司令就夏威夷的防务问题准备了一份报告。这份报告特别指出，来自空中的袭击是对停泊在珍珠港的太平洋舰队‘最有可能也是最危险的袭击’。
夏威夷的参谋部本身甚至设想曰本可能出动全部的航空母舰进行攻击，攻击可能在凌晨5时发起，这与后来的实际情况惊人地相似。但实际上，无论是在夏威夷还是在华盛顿，这些报告基本都被锁进了档案部门的文件柜里。
当美国人还在设想曰本偷袭珍珠港的可能xing时，山本五十六已经把他的设想具体化了。1940年5月1日，他把自己的设想简明扼要地告诉了第11航空舰队参谋长大西海军少将，并要求他秘密地研究一下此事的可行xing。
大西找到了源田实－一个推崇‘航空制胜论’、创造了战斗机群长途奔袭而闻名全军的人物。源田实仔细研究了山本的计划，结论是：进攻珍珠港是困难的，危险的，但是，‘有取得成功的希望’。这就足够了。山本喜欢打牌。他常说，赌博一半靠运气，一半靠算计。
偷袭珍珠港虽然有危险，但是机会难得，他要赌上一赌，只不过这一次是以大曰本帝国的国运作赌注。对此，山本的一个好友曾作出过严厉的批评：“同美国交战，并非小事，不是可以随便脱口而出的。有人竟不负责任地说大话，‘要以国家的命运为赌注’去同美国进行这场战争。所谓国家的命运，是关系到民族兴衰存亡的大事，焉能以‘赌’待之？难道国家的命运，民族的兴亡，也是可以轻易取舍的吗？”
这个人同时指责说：“如果我们审时度势，认真地分析一下形势的话，自然不会轻易地作出同美国交战的结论。至于从‘东洋的新秩序’、‘建立大东亚共荣圈’之类不着边际的主观意志出发，那就更是不应该的。总之，拿国家的命运做赌注，这是令人不能容忍的。”
其实，山本又何尝愿意以国运相赌？只不过，如果政府作出这样的决策，他作为一个军人，自然有责任去进行这场赌博。他精通赌术，如果他亲自出马，胜利的希望总比其他人要多一点，尽管内阁还没有作出开战的决策，他已经决意把他的想法付诸实施了。偷袭计划交给了第一航空舰队，未来的作战任务将由它去完成。
6月份，第一航空舰队奉命起草作战计划，对珍珠港有着深刻了解的航空兵专家源田实也参与了计划的制订。在制订计划的过程中，计划本身遭到了越来越多的批评，很多人批评山本五十六太冒险了，而山本却告之日：“因为我玩扑克，打麻将，所以你说太冒险了，事实上却不然。”
争论到最后，山本五十六拿出他联合舰队总司令的权威，让命令强制执行。他说：“袭击珍珠港是我作为总司令的决定。所以，我希望你停止争论，从今以后，努力贯彻执行我的决定。如果日后有人反对你，我当你的后盾。”
随后从德国传来的一个消息更加使山本五十六决定了他的信心，那就是周天雷发出的德国海军和曰本海军在大西洋和太平洋东西夹击美国的设想。他于是派出了密使去苏联和德国人谈判，因为他认为在苏联搞这个谈判可以有效的迷惑其他人，即使美国情报部门知道了也只是会认为他们是在针对别国而不是针对美国。有了德国的支持，再加上山本五十六的坚持，一切反对都只得偃旗息鼓。
于是，计划强制执行了。策一航空舰队在九州和鹿儿岛进行训练，这两个地方的地形酷似珍珠港，飞行员投弹时必须避开建筑物或者丛林，然后突然降低高度减速，投下**和鱼雷。这种训练难度极大，稍有不慎就会机毁人亡，负责训练的源田实之所以选择这种地方进行训练，是因为他知道珍珠港内水浅，如果从通常高度释放鱼雷，鱼雷会一头扎进水底。
从曰本到珍珠港，几乎有3000海里的距离，要进行长途奔袭而不被发现，是不容易的。经过不断的对珍珠港的侦察和分析，曰本发现，美国海军通常在珍珠港外500海里处巡逻，而航空兵则在阿留申群岛的荷兰港以南500海里处巡逻，要使特遣舰队不被发现，唯有向正东行驶，穿过被美国侦察力量忽视的海域，然后抵近珍珠港。
而袭击成功的关键还在于，袭击当天太平洋舰队确实停泊在港内，这就需要有出色的情报保障。为此山本特地与海军情报部取得联系，请求他们派出一个得力的特工人员潜伏至珍珠港，随时向国内报告珍珠港内的情况。海军情报部选中的是退役海军少尉吉川猛夫。由一个业余间谍来从事这项非凡的使命，足见海军情报部对此项工作不感兴趣。
不料，吉川却用实际行动证明自己是这方面的行家老手，虽然是专业的谍报人员也不见得就能完成他的任务，海军情报部总算歪打正着。最后一件事是完成军事准备，这需要一段时间。当特遣舰队在厉兵袜马的同时，与美国的外交谈判也在进行之中。曰本明知双方不可能达成协议，却要求谈判代表坚持谈下去，直到战争爆发的最后一刻。这样拖拖拉拉的日美谈判实际上成了掩护山本偷袭计划的烟幕。
1940年12月24日5点钟（夏威夷时间），一支舰队出现在瓦胡岛以北230海里处。这是一支庞大的舰队，6艘航空母舰，2艘配备有14英寸大炮的战列舰，2艘重巡洋舰，三艘轻巡洋舰，8艘驱逐舰，3艘油船和1艘补给船。在6艘航空母舰上，载有360架作战飞机，其中，81架是战斗机，135架俯冲轰炸机，104架高空轰炸机和40架鱼雷轰炸机。现在，这些飞机按照先轰炸机后战斗机的顺序排列在甲板上，等候起飞的命令。
这是曰本海军的特遣舰队，根据联合舰队司令官山本五十六的计划，他们将由此出发，向停泊在珍珠港的美国海军太平洋舰队发起突然袭击，从而在太平洋战争爆发后夺取战争的主动权。自11月他们从曰本本土港口起航以来，他们已经航行了几千海里，如今已秘密地抵达目的地。没有任何迹象表明他们的行踪已经**，现在他们就要飞向珍珠港，把实力已经削减了一半的美国太平洋舰队消灭在港内。
5点30分，空袭飞行队总队长渊田美津雄身穿飞行眼，来到舰队旗舰航空母舰‘赤城’号的作战室，向南云忠一海军中将告别，他是这支特遣舰队的指挥官。（德国海军大洋舰队指挥官高特。普里恩(周天雷)曾经向联合舰队司令官山本五十六提过建议，袭击美国舰队的任务由当时的曰本联合舰队第二航空战队司令官山口多闻来指挥。不过联合舰队司令官山本五十六还是选择了南云忠一海军中将来指挥 ）
“报告长官，我们走啦！”
“嗯。”南云忠一站起身来，紧紧地握住了渊田的手，说：“帝国命运在此一击，全靠你啦！”然后，他和渊田一起来到飞行员待命室。此时，航空母舰‘赤城’号的舰长长谷川也来到这里，渊田一声口令：“长官到，全体立正！”然后向长谷川和南云忠一敬礼。
“按命令出发！”长谷川下达了起飞命令。
于是，执行第一波攻击任务的183架飞机就从6艘航空母舰上一一起飞，15分钟后，他们在舰队上空集合完毕，沿舰队上空盘旋一周，向瓦胡岛飞去。
飞机在云层上飞行。东边的天空开始破晓，机身下面，黑洞洞的云海也开始泛白，天空逐渐变成了蔚蓝色，不一会儿，一轮红日就从东方升起了，白花花的云海边缘呈现一片金黄。
“多么光辉灿烂的黎明呀！”渊田情不自禁地喊出声来。
7点40分，机群抵达瓦胡岛上空，此前前来侦察的侦察机没有发出信号，表明一切正常，太平洋舰队还停泊在军港内。湘田举起信号枪，向机外打了一发信号弹，命令部队按计划展开。
云层逐渐变薄，一些地方的云层已经断开，渊田发现，珍珠港上空碧空如洗，福特岛的内外两侧都是战列舰的笼式舰桅。渊田举起望远镜，数了一下港内的军舰数目，正好5艘！与事先侦察的数目完全一致。好样的！渊田向战前就潜伏在珍珠港的间谍致敬。
啊呀！这些军舰停泊得好近呀！似乎一点戒备也没有。渊田简直不相信自己的眼睛。但这是真的。珍珠港守军毫无戒备，这种感觉真切地留在他的记忆中。
他后来写道：“我曾见过德**舰集结在基尔军港的场面，我也看到过在布勒斯特的法国战列舰，我还多次看到过我国战舰接受天皇的检阅。但即使在最太平的日子里，我还从来没有见过舰只在相距只有500码～1000码间下锚。难道美国人从来没有听说过旅顺口海战之事吗？”
顾不得多想了，渊田下达了命令： “水木兵曹，现在发攻击令！”
水木兵曹按着电键，反复拍发密码命令：“突、突、突。。。。。。”
“报告队长，攻击命令发布完毕！”
“很好。”此时已经是7点49分。随着攻击命令的发出，俯冲轰炸机队已经向机场发起攻击，顿时，瓦胡岛上的希凯姆机场放烟滚滚。
2分钟后，鱼雷轰炸机队也向港内的军舰发起攻击。8点整，制空战斗机队开始扫射地面。8点零5分，水平轰炸机队向军舰实施轰炸。
就在7点53分，渊田已经确认，这次奇袭肯定获得成功。他已经看到，珍珠港上空，全部为曰本战斗机所控制，地面上的高射炮没有开火，珍珠港内的军舰还静静地躺在那里。
他看了看水木兵曹：“用甲种电波向特遣舰队发报：‘我奇袭成功！’把发报机调好，使东京大本营也能直接收到。”
水木兵曹立即按起电键：“虎！虎！虎！”电波立即飞向230海里开外的特遣舰队，飞向还在曰本本土的联合舰队，飞向曰本大本营。
从凌晨3点开始，山本五十六就守候在作战室里，等候着特遣舰队发来的第一份电报。他坐在一张折椅上，闭着眼睛在思索着什么。实际上，他的心情也十分紧张。这次他不顾众人的反对，让海军长途跋涉3000海里，旨在一击成功，现在就要见分晓了，他心里的紧张是可以想象的。作战室的参谋人员一个个屏声静气，谁也不敢打断司令官的沉思。
当电报房里清晰地传来‘突、突、突’的声音时，作战室热闹起来，几分钟后，他们听到了‘虎！虎！虎！’的声音。偷袭成功了。山本五十六睁大眼睛，嘴角向两边一咧，像是要笑，但终究没有笑出声来，然后，他又默默地点了点头。但是，他的兴奋心情还是流露出来了，曰本海军军官们开始拿来清酒和鱼干，频频举杯祝酒。
当渊田的第一攻击队飞抵瓦胡岛上空时，瓦胡岛上空没有一架美国飞机。所有的飞机都紧紧地挨在一起，据说是为了防止间谍破坏，只有海军的7架巡逻机在天空巡逻，可是他们都不在瓦胡岛上空。珍珠港内的空防系统也毫无戒备，各军舰上780挺高射机枪，有3／4无人值守，陆军的31门高射炮只有4门在阵地上。可是，就是这4门高射炮也仅仅是个摆设，因为它们的炮弹都已送回军需库，理由仅仅是‘它们容易松扣和生锈’。
确有一架美国飞机发现了日军的踪迹，但那不是军用飞机，而是罗亚尔。维托塞克和他的儿子驾驶的私人飞机。他们看到两架曰本战斗机向他们飞来，立即俯冲，从日机的下方穿过，向自己的私人机场飞去，准备向当局报警。15分钟后，维托塞克在自己的机场着落，立即向陆军和航空兵的值班军官打电话，告诉他们瓦胡岛上空出现了曰本飞机，但是，谁也不相信他的话，当然更不可能发出什么戒备命令。
实际上，在他们通话的时候，惠勒机场已经挨了第一批**，有人被震醒了，以为是发生了地震，但更多的人认为那是海军在演习。当日军准备投弹时，竟然还有人认为那是美国的b-17‘空中堡垒’轰炸机，因此翘着头要看美国陆军航空兵的飞行表演。
夏威夷航空兵参谋长詹姆士。莫利森正在刮胡子，第一批**落了下来，他赶紧给陆军司令肖特中将的参谋长沃尔。菲利普挂电话，告诉他曰本人来偷袭了。
可是对方竟然说：“吉米，你是不是昏头了？还是喝多了？快醒醒！”莫利森把电话听筒举得高高的，让对方听听那隆隆的爆炸声。这下子，菲利普清醒了。正在这时，莫利森头顶上的天花板掉了下来。
油轮‘拉马波’号的水手长格拉夫较早地发现了曰本飞机，他跌跌撞撞地奔进船员室，边跑边喊：“曰本鬼子炸珍珠港了！”
伙伴们望着他，以为他在开玩笑。他连忙说：“不骗你们。”可是他们还是又嘘又笑：“别蠢了，抬起**上甲板去瞧瞧。”正在这时，又一声沉闷的爆炸声响起来了。
仅仅几分钟时间，夏威夷的所有机场全部瘫痪，海军没有一架战斗机能够起飞，陆军航空队的情况稍微好一点，也仅剩十余架飞机能够起飞。
当第一颗**爆炸后，珍珠港的信号塔立即用电话向太平洋舰队司令金梅尔报警。3分钟后，夏威夷海军基地防空部队司令帕特里克。贝林格海军少将也从福特岛广播说：“空袭，珍珠港－这不是演习。”
8点整，金梅尔向华盛顿以及他所属部队发完无线电报：“珍珠港遭到空袭，这不是演习。”但没等他发出这些电报，珍珠港上空已经冒起一阵阵浓烟。
当珍珠港遭到空袭时，海军部长诺克斯正在宪法大街海军部的办公室里。已经是中午了，诺克斯感到饥肠德饭。正在这时，海军作战部长斯塔克冲了进来，手里拿着金梅尔的‘珍珠港遭到空袭，这不是演习’的电报。
“上帝啊，这不可能！”诺克斯惊叫一声，“一定说的是菲律宾！”
斯塔克肯定地说：“汤姆，这是真的，电报是金梅尔拍来的，说的也是珍珠港。”
诺克斯拨通了白宫的直通电话，总统与他的助手霍普金斯正在吃早饭，诺克斯就着话筒读了电报。
“一定是什么地方弄错了。”霍普金斯说。
他认为曰本人不会进攻珍珠港，但总统认为这个电报可能不会错，这种料想不到的事情正是曰本人干的，他们习惯于这种行事方式。他冷冷地说：“如果这个报告属实，那么，事情就完全非我们能控制了！”
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