展开，203毫米主炮瞄准了夏威夷东海岸的岸防工事和雷达站。
凌晨4时35分，珍珠港的美军基地还沉浸在寂静之中，少数值勤的士兵正打着哈欠更换岗哨，港口内的补给舰正进行燃油加注作业，机场的战机整齐地排列在停机坪上。突然，凄厉的防空警报声划破了珍珠港的宁静，瑞鹤号的舰载机群如同黑色的蝗虫般出现在珍珠港的上空，零式战斗机迅速夺取制空权，对着美军的防空炮阵地扫射，九九式舰爆则朝着停机坪和港口的舰艇俯冲投弹。
“炸弹！是日军的飞机！”珍珠港的美军士兵发出惊恐的呼喊，可一切都已太迟。停机坪上的数十架P-40战斗机来不及升空便被炸弹击中，燃起冲天的火焰；补给舰“檀香山号”的油舱被直接命中，剧烈的爆炸将舰体撕裂，燃油在海面上形成火海，吞噬了附近的几艘小型巡逻艇。美军的防空火力仓促展开，但零式战斗机凭借着灵活的机动性不断规避炮火，死死压制着美军的防空阵地。
就在舰载机空袭的同时，夏威夷东海岸传来了更震耳欲聋的炮声。陆奥号的410毫米主炮率先开火，重达1吨的高爆弹如同陨石般砸向美军的岸防要塞，混凝土构筑的炮台瞬间被夷为平地，要塞内的美军炮兵连人带炮被埋在废墟之中。陆奥号的第二轮410毫米炮弹紧随其后，炮弹精准命中了珍珠港东部的通讯中心，美军的指挥系统瞬间陷入瘫痪，各部队之间的通讯彻底中断。
四艘高雄级重巡洋舰则展现了高速突击的优势，高雄号和爱宕号凭借34节的航速突入珍珠港东部的近海，发射的九三式氧气鱼雷悄无声息地击中了美军的两艘老旧战列舰“西弗吉尼亚号”和“加利福尼亚号”——这两艘舰只在1941年的偷袭中被击沉，刚完成打捞修复，此刻再次被鱼雷击穿舰体，缓缓沉入海底。鸟海号和摩耶号则将炮火对准了夏威夷东海岸的雷达站和军用机场，203毫米主炮的密集轰击让美军的防空预警体系彻底失效。
这场突袭打了美军一个措手不及，直到凌晨5时，美军的增援战机才从夏威夷的其他机场起飞，但此时日军的舰载机群已完成了两轮空袭，开始返航。山本五十六深知日军编队的优势在于突袭而非持久战，在确认空袭和炮击的战果后，于凌晨5时20分下达了撤退命令。武藏号的主炮进行了最后一轮齐射，作为对美军的嘲讽，随后率领编队调转航向，朝着西北方向的公海撤离，消失在夏威夷的晨雾之中。
当太阳升起时，珍珠港的惨状暴露在光天化日之下。港口内火光冲天，数艘舰艇沉没
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