第一攻擊波的攻擊持續(xù)了1小時后開始返航,日本方面只損失了9架飛機(jī)。這時,第二攻擊波的171架飛機(jī)又飛抵珍珠港上空。這些飛機(jī)冒著越來越強(qiáng)的高射炮火,沖破硝煙,再度向地面和水上目標(biāo)展開猛烈攻擊。一隊俯沖轟炸機(jī)發(fā)現(xiàn)了停在船塢中的“賓夕法尼亞”號戰(zhàn)列艦,這艘在第一次攻擊中唯一幸免的旗艦終于未能逃脫,甲板上燃起了熊熊大火。
第二攻擊波也大約持續(xù)了1小時。這次攻擊進(jìn)一步擴(kuò)大了戰(zhàn)果,但由于猛烈的高射炮火,損失了20架飛機(jī)。整個攻擊結(jié)束后,淵田繞珍珠港飛了一周,拍下了許多照片。
在2個小時中,日本人完全統(tǒng)治著珍珠港的上空,354架飛機(jī)隨心所欲轟炸掃射,擊沉擊傷了美國太平洋艦隊全部8艘戰(zhàn)列艦,其中擊沉5艘、重創(chuàng)3艘,擊沉擊傷其它艦船10余艘,擊毀美機(jī)400多架,美軍傷亡約4000人。而日本僅付出了29架飛機(jī)的代價。