在張鼐鼎的機羣出發後不久，郝東覺就焦急的等待着第一艦隊的戰鬥機到達。到三點的時候，第二批轟炸機也開始陸續起飛了。
這次首先起飛的是護航戰鬥機，航空參謀主要考慮到美軍的轟炸機隨時有可能到來，先讓護航戰鬥機升空，如果在轟炸機起飛的時候美軍的轟炸機羣到達的時候，護航戰鬥機還可以參加艦隊防空作戰。郝東覺沒有反對這一安排，在他看來，美軍的轟炸機能夠在三點半到達就已經相當不錯了，而到三點半的時候，第二批轟炸機羣已經離開了艦隊，護航戰鬥機離開了艦隊。
三點十分，也就在第二特混艦隊的轟炸機全部起飛完畢之後，第一艦隊派來的戰鬥機羣終於到達了。當時，第一艦隊在第三艦隊的東南大概250海里處，這些戰鬥機都是滿載起飛的，在到達了第三艦隊上空之後，至少可以巡邏兩個小時的時間，足以等到第一批轟炸機羣的護航戰鬥機返回艦隊之後再離開第三艦隊上空。可以說，當時朱榮哲在安排戰鬥機起飛的時間上很是精明，這也是他從郝東覺那裡學來的。
四個中隊的戰鬥機立即集中到了艦隊東面180度的範圍內，擔負起了艦隊的防空巡邏任務。郝東覺也在此時命令第二特混艦隊出動了十多架偵察機，負責爲防空戰鬥機提供早期警報。因爲“湖”級航母的航空出動效率要慢得多，當時第七特混艦隊與第八特混艦隊的轟炸機纔剛剛開始起飛，首先起飛的護航戰鬥機就與第二特混艦隊的轟炸機羣首先出發了。
三點二十五分，第七特混艦隊與第八特混艦隊的轟炸機全部起飛完畢，郝東覺立即命令這兩支特混艦隊恢復了防空隊列，航母全都回到了護航戰艦的掩護範圍之內。同時，三支特混艦隊裡的所有雷達全部啓動，高射炮手進入戰鬥崗位，航空勤務人員則要負責清空飛行甲板。關閉輸油管道以及彈藥提升通道，做好防空作戰的準備工作。防空引導與指揮任務也都安排了下去。五分鐘之內，三支特混艦隊全部進入了防空作戰狀態。
三艘“島”級航母上也有對空搜索雷達，而且還有四部引導大口徑高射炮作戰地炮瞄雷達。當時“島”級航母分別在艦島的前後，以及飛行甲板的左前方與左後方各部署了兩座雙聯裝120毫米口徑的高射炮，另外還有24門80毫米口徑的高射炮，16座四聯裝40毫米高射炮，54門20毫米高射炮。如果以高射炮的數量來評價防空能力的話。“島”級航母甚至超過了“瑞獸”級大型防空巡洋艦，特別是其衆多的大中口徑高射炮，更是成爲了航母自身防空能力地絕對保障。
三點四十五分，郝東覺收到了張鼐鼎發來的與美軍艦隊目視接觸的消息，也就是說，張鼐鼎機羣已經追上了美軍艦隊，即將發動攻擊。也就在這時，位於艦隊345度方向上的一架偵察機發回了報告，美軍轟炸機羣逼近！第三艦隊的防空作戰也在這個時候開始了。
第一批靠近第三艦隊的美軍轟炸機是從紐約北部楊克斯機場起飛的20架“野馬”，以及50餘架SB3C。這批轟炸機屬於美國海軍航空兵。而護航的戰鬥機則屬於美國陸軍航空兵。而美國陸海兩軍航空兵採用的通信頻道是不一樣的。也就是說，護航戰鬥機與轟炸機之前很難密切配合。
偵察機首先靠近了美軍機羣，隨即大致判斷出了美機羣地規模。幾分鐘或。位於該方向上地“湖州”號驅逐艦上的雷達也發現了美機羣，並且精確的判斷出了美機羣的速度，高度，距離，以及規模。
“安排兩個中隊的戰鬥機前去截擊，其他的戰鬥機繼續待命，不要急着參加戰鬥。”郝東覺親自擔任了防空指揮官，“沒有必要投入我們的所有力量，這只是美軍的一支轟炸機羣，還有更多的美軍轟炸機羣沒有到達呢。”
郝東覺的判斷很快就得到了證實。雙方第一次交手在三點五十八分開始。四點過五分，位於艦隊225度方向上的“珠江”號驅逐艦發現了第二批殺到的美軍轟炸機羣，並且迅速的報告了美軍機羣地方向，高度，速度，以及大體規模。很快，一架在該方向上巡邏的偵察機逼近了美軍機羣，確認了驅逐艦雷達探測到的結果。
這支機羣是由大概30架“野馬”，以及40多架B-25式中型轟炸機組成的。郝東覺立即投入了另外兩個中隊的防空戰鬥機前去攔截。到此時。只有最後一箇中隊的防空戰鬥機沒有參加攔截行動了。
四點過十分，郝東覺收到了張鼐鼎發回來的第一份戰報，兩支美軍特混艦隊裡的六艘航母全部中彈，攻擊仍然在繼續進行之中，有很大的把握首先擊沉美軍的六艘航母，然後用第二批轟炸機幹掉主要的護航戰艦。
郝東覺沒有心情去關心轟炸機羣的作戰行動，他一口氣派出了九艘航母上的所有轟炸機，如果還幹不掉美軍的兩支特混艦隊的話，那他就可以去投海了，當然，在他投海之前，肯定要拖幾個飛行員墊背。現在對郝東覺來說，頂住美軍的瘋狂反擊纔是最重要的。
四點十三分，也就是在郝東覺剛看完了張鼐鼎發回的第一份戰報時，位於260度方向上的一架偵察機發現了逼近的第三批美軍轟炸機，兩分鐘後，位於該方向上的“哈密”號驅逐艦上的雷達也探測到了美軍轟炸機羣。
郝東覺將最後一箇中隊的戰鬥機投入了戰鬥，可是這批美軍轟炸機羣裡至少有30架護航戰鬥機，外加超過50架的轟炸機，一箇中隊的“遊隼”很難將這麼多的敵機攔截下來，而另外兩個方向上的戰鬥並沒有結束，四個中隊的防空戰鬥機已經被打散了，很難迅速組織起來。
“讓高射炮手都做好準備吧。”郝東覺沒有別的選擇了。
四點二十八分，第一批參加攔截作戰的防空戰鬥機擊潰了美軍的第一支轟炸機羣，可是此時已經來不及趕去攔截第三批到達的美軍轟炸機羣了。兩分鐘後，第三批美軍轟炸機在損失了30多架之後突破了戰鬥機的攔截。殺到了最近的第七特混艦隊的上空，艦隊防空作戰隨即開始。
突破了戰鬥機攔截的16架B-25式轟炸機都在低空飛行，而且飛行高度還在繼續下降，位於艦隊外圍的驅逐艦上的高射炮手立即就發現，這些轟炸機的機翼根部下面都掛着魚雷，這是經過了特別改進地，專門執行魚雷轟炸任務的中型轟炸機！
之前，B-25也有海軍型號。可以攜帶魚雷作戰，只是魚雷不是掛在機翼下的，而是掛在經過了該裝的彈艙裡。可是航空魚雷的重量在800到900公斤之間，而B-25的最大載彈能力達到了1800公斤（後期改進型號），而在掛上了魚雷之後，彈艙裡是無法攜帶炸彈的。也就是說，如果只掛一條魚雷的話，那就太“浪費”了。
這批經過了改進的B-25都屬於美國海軍航空兵，其主要就部署在美國東部沿海地區的機場，主要任務就是對付靠近美國本土地唐帝國艦隊。自從當初黃曉天指揮第三艦隊轟炸了佛羅里達州的美軍機場之後。美軍已經意識到。其東部沿海地區並不安全，唐帝國艦隊隨時有可能殺過來，而在大西洋艦隊無法擊敗敵人的情況下。唯一的辦法就是部署岸基轟炸機，對付敵人地艦隊。
被美軍視爲秘密武器的B-25K型轟炸機沒有能夠如同美軍所期望的那樣擊沉唐帝國的戰艦，甚至沒有威脅到唐帝國的戰艦。這些轟炸機在低空的飛行速度相當慢，而且其體積要比普通的戰術轟炸機大得多，更容易被戰艦上的高射炮擊落。
不到五分鐘，16架轟炸機就全部被密集的高射炮彈雨給打了下來，其中“獅”號巡洋艦就打掉了6架轟炸機，而且是在3分鐘之內打掉了6架轟炸機，平均半分鐘一架，這也大概算得上是艦隊防空作戰中。擊落敵機速度最快的一個紀錄了吧。
美軍的轟炸機羣不斷的到達，大部分都是B-25式中型轟炸機，只有兩批戰術轟炸機。在安排防空作戰的時候，郝東覺就重點“照顧”了這些戰術轟炸機，誰都知道，戰術轟炸機對航母的威脅遠超過了笨重的中型轟炸機。
四點四十五分，第五批美軍轟炸機再次突破了戰鬥機的攔截，殺到了位於編隊最後方的第八特混艦隊上空。18架B-25再次被高射炮攔截了下來。以往對付戰術轟炸機不怎麼出色的大中口徑高射炮在對付中型轟炸機方面反而更爲有效。特別是在火控雷達的引導下，大中口徑高射炮地攔截效率得到了大幅度的提高。當時防空戰艦上剛剛裝備真正意義上的火控雷達。即完全依靠雷達指揮高射炮作戰，之前還沒有多少人對“火控雷達”有信心，而經過了這兩次戰鬥，就不會有人懷疑雷達的重要作用了。
到五點的時候，已經有七批美軍轟炸機陸續到達，結果只有兩批轟炸機突破了戰鬥機的攔截。最後一批美軍轟炸機是在五點十五分的時候到達的，這批轟炸機的規模也是最大的，擁有超過60架的護航戰鬥機，以及超過120架的轟炸機，其中至少有一半是戰術轟炸機。這也是最爲激烈的一次防空作戰，當時已經有三個中隊騰出了手來，另外兩個中隊正在追擊第七支轟炸機羣裡逃跑的十多架轟炸機。郝東覺立即將追擊的戰鬥機招了回來，把五個戰鬥機中隊（實際上當時大概只剩下了150架左右的戰鬥機）全部集中到了美軍轟炸機羣進入的方向上。
空戰打到了五點二十五分的時候才結束，沒有一架美軍轟炸機能夠帶着炸彈或者魚雷突破防空戰鬥機的攔截。這也是徹底擊敗美軍信心的一場戰鬥，至少有三分之一的美軍轟炸機在遭到攔截的時候匆忙丟掉了炸彈，逃離了戰場，而強行突圍的轟炸機全部被擊落。
當最後一架突防的轟炸機被戰鬥機給揍了下來的時候，郝東覺也鬆了口氣。八次防空作戰中，至少攔截了500架美軍轟炸機，另外還有250架以上的護航戰鬥機。也就是說，從接近四點，到五點半左右，四個中隊的防空戰鬥機，外加第三艦隊的防空戰艦一共頂住了750架以上的美軍的攻擊。
戰鬥結束的時候，參加防空作戰的五個中隊的戰鬥機也只剩下了132架，有48架戰鬥機在戰鬥中被擊落。相對應的，至少有520架美軍戰機被擊落，美軍的戰鬥記錄也證實了這個戰果。當時第三艦隊記錄的戰果是523架，而美軍的損失記錄是533架，相差不是很大，大概是有部分返航的美軍戰機因爲損傷嚴重而沒有能夠返回基地吧。
在戰鬥機陸續降落到航母上的時候，江文翰率領的護航戰鬥機也陸續返回了艦隊。這些護航戰鬥機都還有大概一個小時的餘油，因此沒有立即降落到航母上去，直到另外三個中隊的戰鬥機升空之後，這纔跟着張鼐鼎的轟炸機羣之後降落到了航母之上。
在此之前，也就是大概五點四十分左右，在確認沒有美軍的轟炸機羣逼近後，郝東覺發出了電報。到六點，郝東覺從返航的轟炸機飛行員那裡拿到了確切的戰果報告，並且拿到了第二批轟炸機羣發回的報告之後，他發出了第二封電報，也就是這次作戰行動的具體戰報。
美軍兩支特混艦隊的主力戰艦全部被殲滅，飛行員目睹了六艘航母沉沒，只有少數驅逐艦在第二批轟炸機羣到達之前逃出了戰場。同時第三艦隊也頂住了美軍轟炸機羣的打擊，除了有飛行員傷亡之外，只有一艘巡洋艦上因爲高射炮炸膛導致三名炮手陣亡，五人受傷，其餘沒有傷亡！