4月6日下午，“大和”號全艦3000官兵在甲板上集合，聽艦長宣讀聯合艦隊司令豐田副武發來的出擊命令，隨後全體高唱國歌、軍歌，然後拔錨起航。由於下關海峽已被美軍布設的魚雷封鎖，日軍艦隊隻得經豐後水道沿九州島南下。
4月7日6時，艦隊通過大隅海峽，經九州島最南端的佐多岬後，伊藤決定以280度航向先向西，盡量避開美軍飛機的搜索，到黃昏後再轉向衝繩。
其實，早在日軍艦隊經過豐後水道時，就已經被美軍“線鰭魚”和“棘魚”號潛艇發現了。這兩艘潛艇任務是監視豐後水道的日艦活動，因此都沒有對日艦進行攻擊，隻是將敵情迅速向斯普魯恩斯報告。斯普魯恩斯立即命令戴約少將指揮第54特混編隊的6艘戰列艦、7艘巡洋艦和21艘驅逐艦，從衝繩海域迅速北進，盡可能引誘日軍艦隊向南，使其得不到岸基航空兵的支援，也不能迅速撤回本土，以利第58特混編隊的航母艦載機實施攻擊；如果艦載機未能將其消滅，第54特混編隊的戰列艦和巡洋艦就以艦炮火力殲滅之。同時命令米切爾的第58特混編隊做好戰鬥準備，占領有利的出擊位置。
4月7日拂曉，第58特混編隊出動了約40架飛機，呈扇麵搜索衝繩北麵海麵。8時32分，“埃塞克斯”號航母的偵察機在甄列島西南發現了日軍艦隊正以12節航速300度航向行進。正在空中巡邏的從慶良間列島起飛的2架水上飛機聞訊後，立即趕到目標所在海域跟蹤監視。9時15分，米切爾派出了16架戰鬥機對日艦進行跟蹤監視。10時整，美軍第一攻擊波起飛F6F“惡婦”戰鬥機132架，SB2C“俯衝者”俯衝轟炸機50架，TBF“複仇者”魚雷機98架，共計280架，向日艦所在海域飛去。所有出擊的飛機，每架俯衝轟炸機掛載兩枚450公斤半穿甲彈，魚雷機則掛載一枚MK—13魚雷，甚至還有部分戰鬥機也攜帶了一枚225公斤炸彈，用於攻擊敵艦。
12時30分，美機飛臨日艦上空，日軍艦隊排成菱形隊形，“大和”號居中，巡洋艦和驅逐艦則在其四周，正以26節航速行進。當美機衝出低垂的雲層展開攻擊時，“大和”號上的24門27毫米高射炮和156門25毫米機關炮一起開火，同時其他日艦也以全部炮火開始對空射擊，一時間天空中炮聲轟鳴，彈片橫飛。美機冒著密集彈雨迅速占據有利的攻擊陣位，從各個方向和角度投下了魚雷和炸彈，戰鬥機則用機槍猛烈掃射，壓製日艦的對空火力，美機攻擊凶猛異常。“大和”號在艦長有賀幸作海軍大佐指揮下，不斷進行高速大角度機動，以規避呼嘯而來的魚雷、炸彈，但仍有一枚魚雷命中左舷前部，兩枚225公斤炸彈在主桅杆後麵爆炸，炸開了裝甲厚實的艦尾雷達室，裏麵的官兵盡數被炸死，觀測儀器全部被毀。但“大和”號憑借著堅固的裝甲防護，仍能以18節航速繼續航行。“矢矧”號巡洋艦被一枚魚雷和一枚炸彈擊中，完全失去了機動能力；“濱風”號驅逐艦被一條魚雷和一枚炸彈命中，艦體斷裂，於12時47分沉沒；“涼月”號驅逐艦被450公斤炸彈命中，燃起大火；“冬月”號被兩發火箭彈擊中，幸運的是都沒爆炸，逃過一劫。13時10分，第一波美機投完了所攜帶的魚雷、炸彈，返回母艦。
13時35分，美軍第二攻擊波到達日艦上空。持續不斷的攻擊使日軍沒有喘息之機，疲於應付，讓美機連連得手。美機的攻擊有章有法，節奏分明。首先戰鬥機掃射，壓製日艦高射炮火，並乘機投下所攜的炸彈，接著魚雷機集中對“大和”號左舷進行攻擊，這時“大和”號航速大減，高射炮炮手多被美軍戰鬥機消滅，毫無還手之力。