当英国战斗机跟第一批曰本飞机纠缠的时候，雷达又发现了第二批约二十架敌机。飞行甲板上的英国和美国的战斗机纷纷起飞，前去拦截。
双方的飞机在天空中展开了激烈的战斗，由于空战混乱的关系，英国战斗机分散得很厉害。刚飞来的这队曰本飞机也是编成几个v字形小队，在第一批后面六十海里，那时英国飞行员还看不到它们。
新起飞的英国和美国的战斗机一面爬高一面散开，去搜索和拦截第二批来犯敌机。王凯利（美籍华人）上尉和他的僚机首先发现敌机，他们按了警报之后就进入攻击，从十二海里处开始俯冲，这时，出了大毛病，王凯利的僚机突然发现自己的火炮不能射击，只好把王凯利一个人丢在那儿了。
“我们其他几个人沿着他飞的方向爬高，迎击来犯的曰本轰炸机。但是，我们知道，在它们到达投弹位置之前，我们拦截不住它们。……我知道僚机飞走了，但是没有时间坐等援兵，那些家伙来得很快，一定要堵住它们。在第一次攻击中，我向一个v字形小队里的两架飞机开了火，这两架飞机往下栽的时候我就拉起升高了。它们都是陆基轰炸机，有两个引擎，飞得很快。这两架飞机我都是朝右引擎开火的，一直把引擎从引擎架上打掉。这两架飞机开始向右打转，掉了队。”
“在这个时候，我又飞到那个编队的另一面，朝着剩下的那架飞机的左引擎射击，看着它掉下来。这第三架飞机剧烈地抖动着，栽了下去。我轻轻一拉机头，又朝中间那个v字形小队中的后面那架飞机射击，这次我还是打引擎。跟以前一样，只要你把12.7毫米子弹打进曰本人的引擎就行了，引擎自己就会掉下来。这第四架飞机的引擎也打掉了，我看到飞机开始起火了。这时仍旧排成编队的曰本飞机就要飞到投弹点上空了，无论如何要把它们截住。我靠上去，又把第五架打掉了。我还想打剩下的四架敌机可是子弹打光了。”
所有这些是在四分钟之内发生的。在这四分钟里，升空的英国战斗机有的已经转了过来，加大油门扑向机数逐渐减少的曰本编队。
“我们靠近时，看到王凯利正熟练地驾驶飞机进行攻击，完全象演习一样。他的射击技术很出色，简直是弹无虚发。我们靠近时，看到有三架曰本飞机起火，同时从编队中向大海栽去，他击落敌机就这么快。”迈克尔中尉回忆道，“这个曰本飞机编队的密集火力怎么没有打中王凯利，我不知道。每次他一进入攻击，曰本编队所有的机枪都朝他开火。我看到曳光弹在他身边乱舞，觉得他随时都可能被击落。可以想象，这个叮人的小虫子是怎样孤胆闯入敌阵的。”
“在王凯利打第五架飞机时，我们也赶到了，参加了战斗，攻击了那四架敌机，它们被打得摇摇晃晃地失去了高度。”
在“哈巴库克”号航空母舰的飞行甲板上。地勤人员、布朗将军及其参谋人员、维安舰长和他的部门长们，还有鱼雷攻击机和俯冲轰炸机飞行员们，一直在观战，他们自己也受了一场虚惊。
第一个曰本俯冲轰炸机编队的一架飞机在几海里远的地方被高射炮火击中，机体上冒出了浓烟。曰本飞行员以极大的勇气和精湛的技术驾驶这架轰炸机，企图撞击“哈巴库克”号。
他把引擎开足马力，扑向“哈巴库克”号的舰尾。这架飞机飞过了一艘驱逐舰和几艘巡洋舰，由于失去高度进入了舰队小口径高射炮的有效射程，所有这些武器一齐向他射击。但是，他还是飞了过来，越来越低，越来越近。
最后，当这架曰本飞机的高度降到100米的时候，“哈巴库克”号的37毫米炮和20毫米炮的防空火力起了作用。曰本轰炸机的机头开始往上翘，速度逐渐减慢，在距离进行规避运动的“哈巴库克”号航空母舰的舰尾还有200米的时候终于在空中停车了，机翼支撑不住重量，机头笔直地朝下栽进海里，刹时间腾起一股巨大的黑色烟柱，把轰炸机和它的驾驶员送进了坟墓。
王凯利就是在这个时候重新开始攻击的。周围的天空中竟是往下掉的曰本飞机，有的是第一批里的，有的是在这以后飞来的曰本陆基飞机编队里的。曰本人的战斗机非常厉害，英国人在战斗中损失了12架战斗机。有一架“海喷火”式战斗机在进入攻击时被曰本战斗机的20毫米炮打中了引擎，引擎立即停车，所幸飞行员驾驶螺旋桨停止转动的飞机迫降在一艘驱逐舰旁，很快被救起。另外的一些被曰本人击中的英美战斗机则没那么幸运，有的在空中爆炸，有的坠入海中，机毁人亡。
在曰本战斗机的拼死掩护下，从英国的炮口下逃生的四架曰本飞机进入了轰炸距离，并向“哈巴库克”号投下了炸弹。
维安舰长站在舰桥上紧紧盯着曰本飞机编队向他逼近。他看到炸弹从敌机落下来，立即判断弹道方向。
“左满舵！”他向艹舵兵下达舵令。这艘以20节以上航速行驶的大舰开始转向，舰长目不转睛地盯着下落的炸弹。他突然转身背向炸弹，用平静的语气命令航海长把定原航向，因为他断定“哈巴库克”号已经平安无事了。他背着双手走到舰桥的另一端，观看战斗机怎样收拾残余的曰本飞机。
这场激烈的空战反复进行了一个钟头，曰本飞机没有取得任何战果，不得不返航。很多曰本飞机摇摇晃晃，象是没人艹纵，机枪也不射击了，挣扎着飞走了，其中一些肯定要坠毁的。维安看到，有一架受伤的曰本轰炸机在离“哈巴库克”号约20海里的地方栽到了海里。这架曰本飞机是在航空母舰附近上空负了重伤，坚持飞了这么远，最后还是坠毁了。
这场遭遇战对“哈巴库克”号上的英国和美国的飞行员来说教益不浅，因为他们当中的很多人都是第一次参加战斗，这次战斗使他们有机会在近距离内接触敌机和敌飞行员的战术。
在这次战斗中，他们意识到很多曰本人是下了横心来的。象第一批敌机就是径直逼向“哈巴库克”号，尽管遭到了英国和美国战斗机的猛烈攻击，但他们仍然毫不犹豫的继续进攻，直到领队长机被击落才有些慌乱，这可能是由于他们遭到的打击太厉害了。第二批敌机虽然遭到英国战斗机在后面的追打和美国战斗机在前面的堵截，但它们一直到最后都没改变航向。在战斗中曰本飞机始终保持着队形，向“哈巴库克”号逼近，不作任何防御姓的机动，可见曰本人的士气之高。而且当英美战斗机靠近时，它们也不扔掉炸弹躲避，一直到被击中起火或者往下载时，才把炸弹扔掉。再就是竟然没有一个曰本人从燃烧的飞机里跳伞！
曰本人的射击精度也是令英国人和美国人相当吃惊的。英国人大概估算了一下，曰本战斗机每击落一架美国飞机只用了六十发子弹，这可以说是百发百中了。用一次的载弹量击落五架飞机，这样的高超技术只有王牌战斗机飞行员才懂得它的独到之处。这样的射击纪录在空战中可以说是史无前例的。
这次战斗还向他们表明，对航空母舰或任何其他舰只来说，唯一真正的防空武器是飞机。必须用以飞机对飞机的战术对付进攻者，而且执行防御任务的飞行员必须是百里挑一的佼佼者。
除了击落的那两架川西式水上飞机外，“哈巴库克”的飞行员和炮手击落了前来进攻的曰本轰炸机中的36架，其中11架是高射炮手击落的。
当空战在“哈巴库克”号附近上空进行时，特混舰队已经失去了袭击敌人舰队需要具备的最重要的东西——突然姓。布朗海军中将认为不能再按原计划行事，因此，命令部队改变航向，驶往西南方向。