渡邊的擔心是有道理的。果然這封電報被美國人截獲，並報到珍珠港的戰爭情報總部。那些曾為中途島戰役勝利出過力的人們，在地下室裏幹了將近一個通宵。4月14日清晨，他們把電報破譯成日文明碼。海軍陸戰隊的外語專家填寫上電文中的一些外文空白，並辨認出密碼代號所代表的地名。例如RR代表臘包爾，RXZ則代表巴拉爾。
上午8時，艦隊的情報官員愛德華.萊頓中校，特意來到尼米茲的辦公室向他作了彙報。尼米茲獲悉山本將於4月18日早晨6時，乘坐一架中型轟炸機由6架戰鬥機護航離開臘包爾，於8時抵達巴拉爾島。他看完電報後抬頭笑著說：“我們是不是想辦法活捉他？”
“他是他們之中出類拔萃的，山本是日本少壯派軍官及士兵崇拜的偶像。日本人的心理狀態你是清楚的，這將使所有日本人大吃一驚！”萊頓回答說。
尼米茲說：“我關心的是他們能不能物色到一位更有才幹的艦隊司令。山本與其他任何日本海軍將領相比，都是出人頭地的。”
尼米茲下決心幹掉山本五十六，他隨即電告這個地域的司令哈爾西將軍，並授權他起草作戰計劃。這個行動既得到了海軍部長諾克斯，也得到了羅斯福總統的批準。4月15日，尼米茲批準了哈爾西的作戰計劃，並祝他“順利、豐收”。
4月18日是星期天，黎明時天氣晴朗、潮濕。山本還是那樣有規律，已作好出發的準備。他的副官勸他穿綠軍裝，不要穿目標顯眼的白軍裝。當他走近座機時，轉向臘包爾的海軍司令草鹿任一中將，交給他兩個卷軸，請他轉交第8艦隊的新任司令。這是山本書寫的明治天皇的詩。
山本的座機於東京時間6時整，離開臘包爾。同機的有他的秘書、艦隊軍醫長和航空參謀。宇垣參謀長乘坐另一架三菱製造的轟炸機，機內還有另外幾位參謀人員。兩架轟炸機在5000英尺高空向南飛去，相距之近使人擔心機翼要相碰。有6架零式戰鬥機在它們上麵護航。當布幹維爾在左方出現不久，機群開始降低高度，準備在卡希利機場著陸。
南麵，由亨德森機場起飛的16架編隊嚴密的P-38“閃電式”戰鬥機，正以2000英尺的高度從南麵朝布幹維爾飛近。機群指揮官約翰.米切爾少校看了看表，時間是9時34分。他們的機翼上帶著副油箱，隻靠一個指南針和一個空速計航行，沿間接航線在公海上空飛行了600英裏，而且令人難以置信地準時飛抵迎擊點。山本的座機在一分鍾內就要出現。它應該出現在西麵3英裏處。但卻不見一架飛機。
“國籍不明飛機11時方向，”米切爾的一個飛行員打破無線電沉默低聲報告。
米切爾數了數敵機共8架，兩架是轟炸機。當山本的座機準備降落時，美機蜂擁而上，對準它猛烈開火。護航的日本零式戰鬥機進行護衛，但已無濟於事，山本座機中彈墜毀。策劃和發動太平洋戰爭的主謀之一，日本海軍聯合艦隊總司令山本五十六，就這樣斃命於布因城北的叢林之中。
第二天，哈爾西在軍官例會上宣讀了這一勝利的電報。海軍少將特納欣喜歡呼。哈爾西卻說：“得啦，凱利，這有什麼好的？我原想把那個壞蛋用鐵鏈牽到賓夕法尼亞大街上遊街示眾，讓你們踢他，那才好呢！”他命令不得把此事泄露給報界。不然日本人可能會覺察到他們的密碼已被破譯。
山本之死在日本引起了巨大的震動。渡邊中佐以萬分悲痛的心情，主持了山本遺體火化儀式。在特魯克，他登上“武藏”艦，悲痛地護送骨灰回國。
對東條英機來說，山本之死是“難以承受的打擊”。緊接著，又宣布美軍奪回阿留申群島中的阿圖島，更使他悲憤不已。他指令宣傳官員，要把山本的死和阿拉斯加附近的這個荒島上陣亡的2351人的事跡，渲染成鼓舞人心的史詩，使他成為“提高全體國民戰鬥精神的刺激劑”。