Соединение Нагумо прибыло в пункт выпуска самолетов, в 200 милях к северу от о. Оаху, в намеченное планом время – утром 7 декабря. 183 самолета первой ударной группы поднялись в воздух в 6.00. Здесь были 49 штурмовиков-бомбардировщиков типа «97», каждый из которых нес 800-килограммовую бронебойную бомбу, 40 штурмовиков-торпедоносцев с подвешенной под фюзеляжем торпедой, 51 пикирующий бомбардировщик типа «99» с 250-килограммовой бомбой каждый. Силы прикрытия состояли из трех групп истребителей. Вторая группа самолетов вылетела в 7.15. Во второй волне было 54 штурмовика-бомбардировщика типа «97», 80 пикирующих бомбардировщиков «99» и 36 истребителей, которые прикрывали действия бомбардировщиков.
Самолеты шли на высоте 10 000 футов над сплошными облаками. Когда они подходили к американской базе, облака слегка отклонились к востоку. Японские летчики увидели остров только в тот момент, когда находились прямо над ним. Ведущий первой группы, подходившей к Перл-Харбору с запада и юга, Мицуо Футида решил, что это, должно быть, «рука Господа» развела облака прямо над целью. Его глазам предстало «чудесное, прямо-таки невероятное зрелище»: семь крупных кораблей – семь стоявших на якоре линкоров. В 7.53 утра по радио прозвучал крик Футиды: «Тора! Тора! Тора!» («Тигр! Тигр! Тигр!») Это был пароль для передачи японскому флоту информации о том, что Тихоокеанский флот США застигнут врасплох.
7 декабря 1941 г. было воскресенье, и флот находился «дома», за исключением авианосцев, некоторых крейсеров и сопровождавших их эскадренных миноносцев. Были установлены обычные при пребывании в базе вахты. Большая часть боеприпасов оставалась внизу, в артиллерийских погребах. Как всегда по воскресеньям, сигнал побудки был дан поздно. На ряде кораблей шла подготовка к воскресной утренней проверке, и некоторые предусмотрительные матросы открывали для более удобного доступа водонепроницаемые двери и люки. Командующий Тихоокеанским флотом США адмирал Хасбенд Е. Киммель поднялся около семи часов. У него была назначена партия в гольф с командующим сухопутными войсками США на Тихом океане генерал-лейтенантом Уолтером К. Шортом. Однако не успел адмирал одеться и позавтракать, как поступило сообщение, что у входа в бухту сторожевой эсминец обнаружил и потопил подлодку противника. В то же самое время солдат-оператор на подвижной радиолокационной станции на северном побережье острова тревожно следил за экраном локатора, отметки на котором показывали, что к Оаху быстро приближаются более 50 самолетов.
Сигнал подъема флага был дан, как обычно, в 7.55. В этот момент высоко над о. Форд, расположенном в центре Перл-Харбора, появились самолеты. Спустя несколько секунд с различных направлений неожиданно появились другие самолеты. К своему удивлению, американцы увидели на них эмблему – восходящее солнце. Уже через минуту самолеты начали сбрасывать бомбы и торпеды на стоявшие на якоре у причалов и бочек тяжелые корабли. Девять самолетов пикировали на базу гидроавиации на о. Форд, сосредоточив свою атаку на самолетах, в то время как другие самолеты направили все свое внимание на корабли.
8 это же время истребители атаковали авиабазу корпуса морской пехоты в Эва, в двух милях к юго-западу от о. Форд. Они стремительно носились во всех направлениях, пока все самолеты корпуса морской пехоты не были подожжены или разбиты, а затем обратили свои пулеметы против вспомогательных и ремонтируемых самолетов и против личного состава морской пехоты.
Еще одна группа атаковала базу гидроавиации на Канэохэ, расположенную с другой стороны о. Оаху. Атаковавшие Канэохэ самолеты шли на малой высоте и расстреливали из пулеметов стоявшие на якоре гидросамолеты. Следом подошла эскадрилья легких бомбардировщиков и начала бомбардировку и обстрел аэродрома и окружающих его зданий. По всему берегу горели самолеты и ангары. Как база, с которой гидросамолеты могли бы производить разведку или контратаки, Канэохэ была полностью выведена из строя.
Тем временем другие японские самолеты атаковали армейские объекты на аэродроме Хикам, рядом с Перл-Харбором, и на аэродроме Уилер, в центре острова. Практически в течение первых же нескольких минут была уничтожена вся армейская авиация в районе Гавайских островов.
Пока аэродромы подвергались бомбардировке и обстрелу, 50 бомбардировщиков, 40 торпедоносцев и 81 пикирующий бомбардировщик атаковали корабли Тихоокеанского флота, стоявшие на якоре в Перл-Харборе.