正当南云的第一航空舰队、尼米兹的两支特混舰队和中途岛上的海军陆战队为即将到来的交战紧张准备时，5月27日20：40左右，田中海军少将率输送船团从塞班岛出发，避开提尼安岛南边的水域以免遇上可能潜伏在周围的敌潜艇，然后径直朝目的地驶去。
然而，输送船团既未发现美潜艇或飞机，也未见到敌人活动的任何迹象。大海和天空似乎是想证实太平洋的名字到底是怎么来的。“在漫长的航行中，海上每天都是死一般的平静。”“神通号”枪炮长千种定男说，“我们没有看见别的舰艇和飞机。一切都是那么安宁、平静。舰员们的斗志日渐低落，原因很简单——没有敌人。”
千种知道，穷极无聊是消磨水兵士气的大敌。一大批人老是像囚犯一样被关在区区片舟上，如果无事可做，很快就会变迟钝的。更糟的是，这样下去，他们之间会闹不和，会发生口角，从而影响协作精神。于是他开动脑筋设法改变这种局面。
千种不愧为真正的日本人，他想出的办法是大家一起唱歌，一起做徒手操。每天下午，他把舰员们集合到甲板上，领着大家唱个把小时歌。唱的歌有战斗歌曲、海军歌曲、流行歌曲，还有民歌。他每天变着花样，使他们不觉得每天唱歌也很乏味单调。这套实用心理学办法好得很，大家唱得很起劲，有时感情冲动起来，还唱国歌呢。歌罢，舰员们精神振奋、情绪饱满地做起操来。大家左转右曲，前俯后仰，活动筋骨，锻炼肌肉。
但是，千种自己知道，这只是权宜之计。“要是当时发现一架敌机，对士气的刺激会比所有的歌曲都大，”他说，“非常平静的海面，非常和平的气氛，非常美丽的天空，非常怡人的气候。这样的情况不是一天，而是接连十天，天天如此。一切都太顺利、太好了，好像根本不需要奋斗，不需要工作。一切都好得很。在像中途岛这样的大战前夕，这种情况对我们来说并不妙。”不过，每个人都充满必胜信心，认为一定能为太阳旗增辉添彩。“‘神通号’上所有的军官都盼着南云空袭中途岛的好消息。”千种回忆说。
与输送船团一起行动的是海军少将藤田的水上飞机母舰部队。这支部队是陪同田中部队从本土出航时的老班底。23根据山本的计划，这支部队须占领库雷岛并在那里建立水上飞机基地。
负责掩护田中的输送船团前进的是海军中将栗田的近距离支援部队。几乎在田中船团离开塞班岛的同时，栗田自关岛出发。他在输送船团的西南方向与船团保持约40海里并进。栗田部队的核心是第七巡洋舰战队，它由4艘重巡洋舰“熊野号”（旗舰）、“铃谷号”、“三隈号”和“最上号”组成，这些巨型舰艇的平均排水量为1.12万吨，每艘装有10门8英寸火炮，水面以上的三联座鱼雷发射器共携12枚鱼雷。它们的航速高于帝国海军中其他舰艇。“三隈号”和“最上号”是姊妹舰，这次战争开始以来就一直形影不离。它们在巴塔维亚附近击沉过2艘同盟国的巡洋舰：美国的“休斯顿号”和澳大利亚的“珀斯号”。它们一起参加过在安达曼群岛、缅甸及孟加拉湾的各次作战。现在，它们又一起并驾齐驱，参加一次风险最大的军事行动。跟随栗田的还有第八驱逐舰战队的驱逐舰“朝潮号”和“荒潮号”及油船“日荣丸”。
南云的第一航空舰队在海上行驶一天后，细萱海军中将的北方部队也出发了。5月28日，细萱的主力部队（旗舰“那智号”重巡洋舰、由2艘驱逐舰组成的警戒部队、2艘油船、3艘货船）驶离本州北部的大凑湾，阿图岛攻略部队和基斯卡岛攻略部队也同日出发。这两支攻略部队包括若干艘轻巡洋舰、两个驱逐舰分队、若干艘运兵船、若干艘扫雷舰以及由参加过袭击珍珠港的山崎重辉指挥的4艘潜艇组成的潜艇战队。细萱的任务是攻击阿图岛和基斯卡岛，将美海军注意力从中途岛引向北方战区，以便其他部队在北方打响的第二天，对主要突击方向中途岛发起攻击。
北方部队的另一支部队——角田海军少将的第二航空母舰突击部队——已于5月26日中午离开大凑湾。24它是山本的攻击部队中最先离开本土的。它包括：搭载16架零式战斗机和21架鱼雷轰炸机的轻型航空母舰“龙骧号”，搭载24架零式战斗机和21架俯冲轰炸机的护航航空母舰“隼鹰号”，2艘轻巡洋舰组成的支援部队，3艘驱逐舰组成的警戒部队，以及伴随航空母舰的1艘油船。
角田的航空兵的任务是，在细萱的登陆部队攻击前，对阿图岛和基斯卡岛进行轰炸，并对胆敢在海面露头的美国水面部队进行攻击，予以消灭。为了协助完成任务，几名参加过空袭珍珠港的能手，如“隼鹰号”上零式战斗机队长志贺淑雄海军大尉、俯冲轰炸机队长阿部善次海军大尉等，随时准备给角田的飞行员以指导。
日本人用于北方战役的海军力量还有高须海军中将的阿留申警戒部队。这支部队大得惊人，由“日向号”、“伊势号”、“扶桑号”、“山城号”4艘战列舰，“大井号”、“北上号”2艘轻巡洋舰和12艘驱逐舰组成。虽然这些钢铁魔鬼在日本战列舰中是最老的一代，但它们仍然威力强大。高须的舰队要等到5月29日（日本时间）才出港，随同山本的主力部队一起出海。
在濑户内海，山本的司令部正忙于次日出海的准备工作。宇垣理了发，补了牙，“把一切东西都收拾好了”。准备停当以后，他感到“万事齐备，心情平静，只等明日出发”。他接到的情报说，至少有13艘美潜艇在日本和马里亚纳群岛附近活动。他觉得“明日出发要特别小心”。不过，他在日记里写道：“我坚信老天一定会保佑联合舰队的。我们将以高昂的士气执行在东方的重大使命，重创敌军。”
三和对胜利也充满信心，只是担心碰上的美舰不够多。“但愿老天保佑我们遇上敌人的大舰队。据怀疑敌人已在澳大利亚附近水域集中。如果情况属实，我担心我们就无法进行大规模决战了。”
27日，在中途岛，由“小鹰号”航空母舰上卸下的飞机开始服役，对它们进行了一整天的检验。新来的人员被分配到各飞行中队。由于军官住所奇缺，麦考尔只得把他们塞进本不应住人的地方，如新的指挥所、军士长办公室、辅助诊所、士兵文化娱乐室等。
麦考尔感到宽心的是：15座附有轮轨的机库即将完工。从这时起直到战役结束，他对每日的油耗都记得清清楚楚。“泛美公司的油驳已经使用，汽油被日夜不停地抽进储油系统，使它处于满载状态，保证满足每天的油耗需要。”
28日这天，麦考尔过得还算平常，只是又有3架SB2U-3打起地转来，不能再使用。一上岛就立即全力投入工作的中途岛陆军航空队联络官沃纳少校说：“岛上空的鸟太多，中午前后可能对高速运动的飞机构成威胁。战斗机和俯冲轰炸机不断碰落飞鸟，不过，看来它们对飞机造成的损伤不算严重。”
28日早晨06：45，“约克城号”从第十六号泊位转入一号干坞。它刚刚停稳，大批电工、装配工、机械工、电焊工就蜂拥而上——珍珠港海军船厂厂长威廉·雷亚·弗朗海军少将尽其所能抽调了各种机修工登舰抢修。刹时间，舰上到处飘落着电焊的火花，到处可闻铆钉枪发出的嗒嗒声。由于工期太紧，根本没有时间设计，没有时间按比例作图，需要换上的部件先在舰上做出木模板，迅速送修理车间依样加工，旋即送来换上。
在“约克城号”接受维修的同时，斯普鲁恩斯的第十六特混舰队开始出海。08：50，拖轮开始把“企业号”右舷一侧的防鱼雷网拖走。09：00许，水上飞机供应船“柯蒂斯号”起锚，驶出港口。40分钟后，垃圾驳船“YG17号”靠上“大黄蜂号”，10：15它载着臭气熏天的垃圾驶离该舰。在各航母检验驾驶装置、测量吃水深度、试验主机、对消磁器加电压时，驱逐舰陆续出港。10：40左右，“北安普顿号”在前，各巡洋舰相继出港。
11：10，“企业号”的二号锅炉开始向主蒸汽管道送气。所有拖轮均已离开，这艘航母“开始按航道要求，不断调整航向和航速”。全舰进入二级战备状态。11：59，“右舷侧是黑色航道入口一号浮标，左舷侧是红色航道入口二号浮标，‘企业号’驶出珍珠港，以25节的航速沿真方位陀螺经154°驶行……”
11：34，“大黄蜂号”起锚，由港口的一名领航员驾驶，舰长及驾驶员在舰桥上。12：21，港口领航员将舰交给舰长马克·A.米彻尔海军上校。“大黄蜂号”“从一号浮标左侧40码处驶出港口，旋即以20节航速沿真方位陀螺经150°行驶”。在这段时间里，“当通过危险水域时”，该舰采取了防鱼雷措施。
默里海军上校的“企业号”和米彻尔的“大黄蜂号”是斯普鲁恩斯特混舰队的中坚。满脸皱纹的米彻尔虽然身材矮小，却有一颗巨人的心。与它们一起行驶的是托马斯·C.金凯德海军少将指挥的第二巡洋舰分队（TG16.2）。该分队由“新奥尔良号”、“明尼阿波利斯号”、“文森斯号”，“北安普顿号”、“彭萨科拉号”和“亚特兰大号”巡洋舰组成。
斯普鲁恩斯的驱逐舰警戒部队第四驱逐舰分队（TG16.4）由亚历山大·R.厄尔利海军上校为司令，由第一驱逐舰中队（“菲尔普斯号”、“沃登号”、“莫纳汉号”、“艾尔文号”）和第六驱逐舰中队（“巴尔奇号”、“科宁厄姆号”、“本纳姆号”、“埃利特号”、“莫里号”）组成。其中，“艾尔文号”和“莫纳汉号”在珍珠港曾遭到日军空袭。当时，前者在一位海军少尉指挥下冒着弹雨驶出了港口，后者撞沉了一艘敌袖珍潜艇。眼下，“莫纳汉号”仍由刀枪不入的威廉·P.伯福德海军少校担任舰长。伯福德了解的情报虽不如高级指挥员多，但已足以使他“相当清楚地了解到正在发生的事情”。此外，斯普鲁恩斯还有一支由“西马伦号”和“普拉特号”油船组成的、由“杜威号”和“蒙森号”驱逐舰护航的运油船队。
斯普鲁恩斯就像一把笔直锋利且富有弹性的托莱多宝剑。25他看见珍珠港正向身后退去。他早已打定主意，无论威克岛有多大的诱惑力，决不进入该岛周围700海里的海域。他知道日军已加强了那里的兵力，因此不打算与日岸基航空兵交锋，日军企图诱其西行，以便随后用优势水面舰队围歼，他决不上这个当。
斯普鲁恩斯当然希望尽可能多击沉几艘日舰，但他不得不正视美国缺乏航空母舰和驱逐舰这个痛苦的现实，他有责任尽一切可能保存他的舰艇。航母的唯一用途是作为水上机场，如果它损毁严重，不能起降飞机，在战斗中就没什么用了。在任何情况下，斯普鲁恩斯都没有轰赶日舰的任务。他的任务是设法不让敌人进攻中途岛。从当时情况看，这一任务已够他操心的了。如能完成，就算是创造奇迹了。若能再有所建树，那就是命运的额外施舍。斯普鲁恩斯是会把握航向、利用各种机会的，但尼米兹的命令又在他的耳边响起：“你们必须遵循风险预测原则……”
同一天（夏威夷时间5月28日，日本时间29日）05：00，由海军中将近藤统一指挥的中途岛攻略部队主力开始从柱岛出发。由轻巡洋舰“由良号”和7艘驱逐舰组成的第四驱逐舰战队率先驶出濑户内海向丰后水道进发。紧跟其后的是第四、第五巡洋舰战队的漂亮舰艇，仅从它们掀起的宽阔尾迹即可看出其吨位和马力。排水量超过1.1万吨的“爱宕号”和“鸟海号”以及排水量超过1.3万吨的“妙高号”和“羽黑号”，看起来都像小型战列舰。它们不仅火力配备强（各有10门8英寸口径的火炮）、速度快（约34节），而且都是专为防备潜艇攻击而设计的。在舰队最后面的是久经沙场的战列舰“比睿号”和“雾岛号”，搭载2架零式战斗机和12架鱼雷轰炸机的小型航空母舰“瑞凤号”及驱逐舰“三日月号”。
近藤的帅旗在“爱宕号”上飘扬。与南云一样，近藤对中途岛作战计划事前也一无所知。计划确定后才拿给他，看他接不接受。尽管他表示有顾虑，主要是感到日军缺少陆基航空兵支援，但不得已还是接受了既成事实。
看到近藤的照片就会使人想到原为一那恰如其分的说法：“近藤就像个英国绅士。”近藤举止文静，略显孤僻，有教养也有文化。他沉着自信，好像地球是属于他的，但他脾性温和，很好说话。原为一对人的评价一向有不凡之处，他说近藤和蔼可亲，值得大家尊敬。然而他同时又认为山本的缺点之一就在于常常把近藤的作战能力估计得过高。他认为，“假如近藤担任海军学院院长，也许能干得很出色，但是作为海军战斗部队司令官，他显然不称职”。不过这一次巧得很，用不着近藤参战。