然而，尼米茲卻沒有這樣安詳自得。他承認，“日本艦隊駛向中途島時，我常常擔心，焦慮不安。”在中途島海戰前及海戰中，尼米茲睡覺很少，他要考慮的問題太多了，根本無法打消種種憂慮。再加上他不在現場，不能親眼看到進展情況，這些憂慮就更加深了。雖然他並不確切地知道自己的對手是哪些部隊，但是他痛切地感到山本決不會小打小鬧，一定會投入數量上比自己所能調集起的多得多的艦隊。他已經接受了海軍情報部門對中途島形勢的估計，作出了與華盛頓要員們的看法針鋒相對的判斷，這樣，他就把自己的事業與中途島戰役的勝負緊緊地拴在了一起。但比這遠為重要的是：全體將土和所有艦船的命運都依仗於他，他必須對他們和它們最終負責。日本時間6月2日淩晨，山本的空中搜索部隊在主力艦隊60°方向、距離20海裏處找到了失蹤的油船“鳴戶號”，宇垣於是命令驅逐艦戰隊加油。“但由於能見度低、發信號技術差，命令傳過去就花了不少時間。”宇垣寫道。每當宇垣談起驅逐艦，他總是像父親對待既討人喜歡也常招惹是非的孩子那樣，又疼愛又氣惱。11時30分，“東榮丸”和另外兩艘油船也找到了。“這些饑餓的孩子——驅逐艦總算加上油了。這些驅逐艦像小孩一樣，得好好關照才行。”宇垣溺愛地在日記中說。
驅逐艦加油時，主力艦隊的艦隻航速降為12節，朝了70°方向與加汕船隊保持平行地駛行。天下著蒙蒙細雨，能見度隻有兒公裏。這樣的天氣利弊參半：有助於隱蔽艦隊，但卻使搜索機無法起飛。霧越來越大。下午晚些時候，霧已經大得不能繼續加油。宇垣無計可施，隻好派出輕巡洋艦“大井號”向油船隊傳達暫停加油的命令。
除了加油中的難題外，這天，宇垣還一直為他所寵愛的袖珍潛艇的命運憂心忡忡。一個身份不明的澳大利亞電台說，進入悉尼港的3艘袖珍潛艇隻是對港內使用的船隻實施了攻擊。1艘袖珍潛艇被深水炸彈、1艘袖珍潛艇被普通炸彈炸沉。宇垣聞訊十分悲傷。
“這次攻擊與夏威夷作戰不同，參戰的艇員都是訓練有素的。這樣的人都不能安全返回，實在令人傷心。是不是皎皎月光反而對守敵有利呢？看來，明月對我方有利，對敵方也同樣有利……這個問題值得認真研究和考慮。特別是由於人們認為袖珍潛艇在今後戰爭中仍十分重要，這一問題就更值得重視。”甚至在那不會反駁的日記中，宇垣也不願承認袖珍潛艇作戰的整個觀念已經過時，認為與月光是否對敵方有利毫無關係。
南雲的處境也一樣，他不僅身在大霧裏，而且思想也是如墮雲霧之中。那天雖然能見度從1000左右一直往下降，他還是設法使所有艦隻都加了油。他得到的情報也和天氣一樣混混沌沌。原計劃規定日潛艇這天應建立起前進警戒線並向山本和南雲發出關於美軍在當時當地活動的最新情報。然而第五潛艇戰隊的潛艇卻未能到達指定位置建立起乙警戒線。同時，由於“K號行動”慘遺失敗，第三潛艇戰隊的潛艇也未能建立起甲警戒線。
不過，“伊-168”從中途島海域發回了零星情報。該潛艇報告說：在沙島以南除一艘警戒潛艇外未見任何敵潛艇；一支龐大的機群正在島西南方600海裏以內空域進行密集巡邏，航空兵已進入嚴格的戰備狀態，大批飛機晝夜巡邏，中途島上出現許多吊車，表明美國正在擴大島上的防禦設施。“伊-168”發來的這些報告雖說又碎又少，但卻是中途島海戰前及海戰中日潛艇發出的唯一有價值的偵察情報。
當時，“赤城號”的位置比山本的主力靠前得多，但它對美軍的活動和意圖也所知甚少。其實，南雲比山本更是蒙在鼓裏。南雲的航空母艦上無線電接收機功率比山本的小，加上要保持無線電靜默，因而，宇垣和三和已經注意到的情報——清楚地表明美太平洋艦隊已經探到一點風聲，南雲卻並不知道。
南雲的參謀長草鹿一開始就擔心會出現這種不能與山本交流情報的情況，甚至早在出發前，他就一再催促山本向“赤城號”轉發聯合艦隊司令部收到的所有情報。然而，哪些情報重要，哪些不重要，顯然沒有說明。隻重視水麵作戰、以戰列艦為中心的主力艦隊認為價值不大甚至毫無價值的情報，對南雲的航空母艦艦隊的航空兵倒可能是千金難買的寶貝。
除對情報的價值認識不同外，日本這次出海遠征的規模太大也引起了一些混亂。例如，大約就在這時，海軍軍令部用無線電通知“大和號”：中途島以東海域美航空母艦艦隊。很可能”正在動作，也許正在準備設埋伏。這一電報將第一航空艦隊也列入了收報單位。山本看過電報，對黑島說：“我看最好以山本或聯合艦隊的名義將這份電報轉發給南雲。”但黑島卻說：“既然第一航空艦隊也是收報單位，就沒有必要由聯合艦隊向南雲轉發了。何況現在還保持著無線電靜默。我們還是不應打破它。”