夏威夷時間早上6點，日本攻擊部隊的第一波飛機已經做好了準備工作。在軍艦上官兵們的一陣陣歡呼聲中，183架飛機從“赤城”號、“加賀”號、“飛龍”號和“蒼龍”號航空母艦的飛行甲板上，一架接著一架地起飛了。第一波飛機離開航空母艦後，第二波的171架飛機立刻開始待命，做著起飛前的準備工作。
美國受孤立主義影響，希望通過談判緩解美日矛盾，並認為本國國力雄厚，日本不敢貿然發動戰爭。鑒於此，瓦胡島駐軍低估日本海軍遠洋作戰能力，缺乏警惕，疏於戒備，盡管美日關係日趨緊張，仍照例周末放假。美軍太平洋艦隊則認為珍珠港水淺，日軍不可能從空中實施魚雷攻擊，因而大型艦船未設置防魚雷網。
實際上，在日本艦隊發起攻擊之前，美國人本該有所警覺。因為他們不但在珍珠港海域附近發現了一艘國籍不明的潛艇，而且在珍珠港一個山頂的雷達站，更是發現了大批飛機向珍珠港飛來。但是將這一情況報告上級的士兵卻遭到了嚴厲的訓斥，還被命令關掉雷達，這樣美國人便失去了自救的最後機會。
7點46分，日本的第一波飛機呼嘯著飛抵了瓦胡島的上空。這一天剛好是星期日，全島都沉浸在一片祥和的氣氛中，官兵們還在思考著如何度過美好的假期，沒有人會想到即將降臨到他們身上的確是一場災難。此時珍珠港內一共停泊了87艘美國軍艦，包括戰列艦8艘，重巡洋艦2艘，輕巡洋艦6艘，水上飛機母艦2艘，小型水上飛機母艦2艘，水上飛機供應驅逐艦2艘。除了一艘驅逐艦，其他艦艇都沒有處於航行狀態，有的甚至連鍋爐都沒啟動，靠供應船、碼頭在供電。太平洋艦隊還有3艘航母，但此時都不在港口內，“企業”號和“列克星頓”號分別於11月28日和12月5日出海，向威克島和中途島運送飛機，“薩拉托加”號在西海岸修理，還有9艘重巡洋艦和附屬艦隻在港外演習。
到達瓦胡島上空的日本轟炸機，毫不遲疑地將炸彈投向了珍珠港內停泊的艦艇和岸上的設施，一陣狂轟濫炸之後，整個港口立刻陷入一片火海之中，而美國官兵此時還在回味著到底發生了什麼。負責作戰任務的淵田中佐抑製不住興奮的心情，立刻將勝利的消息通過電報告訴給艦隊。不僅旗艦“赤城”號收到了這條消息，在廣島的聯合艦隊和東京的日本大本營也收到了，日本沉浸在歡樂之中。
珍珠港內的美國軍艦，在40架日本魚雷轟炸機和48架高空水平轟炸機的狂轟濫炸下已經遍體鱗傷。戰列艦“亞利桑那”號雖然停泊在港口內側，但1顆穿甲彈炸中艦首彈藥艙，結果引發大爆炸，幾分鍾後就帶著1100名船員沉沒。“俄克拉荷馬”號首先被數顆炸彈命中，然後左舷中3雷，船體立刻開始左傾，達到45度。隨後它又被2～3枚魚雷命中，船體漏油，而且迅速傾斜，8～10分鍾內就傾斜到135度，有400多名官兵因此而遇難。“西弗吉尼亞”號戰列艦也遭到了和“亞利桑那”號相同的命運。“加利福尼亞”號首先被2枚魚雷在左舷炸開一道12米長的口子，隨後又被1枚魚雷炸開大洞。而“馬裏蘭”號被2顆炸彈命中，雖然損壞不嚴重，但引起大火。“田納西”號被2顆炸彈命中2、3號炮塔，它及時打開了注水閥，因此船體慢慢下沉，避免了快速傾覆的厄運。“賓夕法尼亞”號癱瘓在船塢裏，“內華達”號也中了1枚魚雷和2枚炸彈。沒有沉沒的軍艦上，船員們在自發地組織著抵抗，用火炮對日本飛機進行射擊。在對軍艦的攻擊過後，日本飛機開始對陸地上的美國飛機進行攻擊，共有188架飛機被完全摧毀，被擊傷的美國飛機更是不計其數。
第一波飛機剛剛撤離，日本第二攻擊波的飛機又飛臨了珍珠港的上空，無論是艦船，還是機場和海軍航空站都是日本人打擊的目標。鑒於前兩波的攻擊已經取得預期的效果，南雲忠一海軍中將取消了第三波的攻擊，日本艦隊掉轉航向，向西而去，就此對珍珠港的襲擊勝利結束，等待著他們的將是歡迎的人群和最高的嘉獎，而美國卻不得不收拾日本造成的爛攤子。
對珍珠港的襲擊，使美國太平洋艦隊共被炸沉炸傷各種艦艇40多艘，其中戰列艦有5艘被擊沉，10艘巡洋艦被擊沉或是遭受重創。美國共有232架飛機被擊毀，115架被擊傷，官兵傷亡3681人，另外還有100多名市民傷亡。珍珠港的碼頭和機場等設施也遭到了嚴重的破壞，這個基地陷於癱瘓狀態，很長時間都無法恢複。而日本僅僅損失了55名飛行員、29架飛機以及5艘袖珍潛艇。毫無疑問，日本對珍珠港的襲擊取得了巨大的成功。
雖然在戰術上日本人取得了勝利，並且在此後的六個月中，美國海軍在太平洋戰場上變得無足輕重，日本迅速占領了整個東南亞和太平洋西南部，它的勢力一直擴張到印度洋。但是對珍珠港的襲擊，激發了美國人民的民族感情和對日本人的仇恨，也促進了美國和英國更緊密地團結在了一起，等待日本人的不是實現“大東亞共榮”的美夢，而是更加強勁的對手。