Зато их обнаружили американские подводные лодки. В 8.16 подводная лодка «Альбакор» установила контакт с Главными Силами. Когда лодка всплыла на перископную глубину, то в окуляре перископа появился новейший японский авианосец «Тайхо». Командир приказал подготовить 6-торпедный залп, но тут неожиданно отказал автомат управления торпедной стрельбой, который обеспечивал необходимые вычисления. Командиру «Альбакора» пришлось стрелять на глазок. В 9.10 он выпустил 6 торпед в авианосец, идущий со скоростью 27 узлов. «Тайхо» в этот момент поднимал 42 самолета, входившие в состав второй ударной волны. Одна торпеда попала в авианосец, могла попасть еще одна, но ее взорвал бесстрашный Комацу. Остальные 4 прошли мимо. Взрыв заклинил носовой элеватор и вызвал течи нефте- и бензопроводов. Пожаров не возникло, полетная палуба осталась цела, а скорость корабля упала всего на 1 узел. Аварийная партия определила повреждения как «небольшие».
Эта новость ничуть не обеспокоила адмирала Одзаву. Для потопления «Тайхо» требовалось гораздо больше торпед. (Это был самый крупный в мире авианосец, если не считать «Саратогу».) Эсминцы кинулись охотиться за «Альбакором». Они сбросили множество глубинных бомб, но подводная лодка благополучно ушла.
Около 10.00 американский радар сообщил о приближении первой ударной волны, когда та находилась еще в 150 милях от кораблей Оперативного Соединения 58. Через 10 минут на перехват японских самолетов были подняты все имеющиеся истребители. Против 69 японских самолетов Митчер бросил почти 450 истребителей. Когда взлетели истребители, американские авианосцы поспешно подняли и бомбардировщики, чтобы очистить полетные палубы. Это позволяло быстрее заправлять и перевооружать истребители. Бомбардировщики направились к Гуаму и отбомбились по аэродромам острова. Взлетные полосы были разворочены, и японские авианосные самолеты не смогли нормально пользоваться береговыми базами.
F6F «Хеллкэты» раскололи японский строй. Сначала японцев встретили две волны истребителей, действиями которых управляли офицеры наведения. Затем загрохотали зенитные орудия выдвинутых вперед линкоров Оперативной Группы 58.7. 42 из 69 японских самолетов были сбиты, в основном «Хеллкэтами». Был сбит только один американский истребитель, но его пилот спасся.
Пилот одного из истребителей лейтенант Александр Врачиу не собирался вступать в бой. Когда он взлетел, мотор его «Хеллкэта» забарахлил, и офицер управления полетами приказал ему и еще 5 самолетам, испытывавшим подобные проблемы, держаться подальше. Но японские самолеты двигались прямо на этих шестерых подранков. Лейтенант Врачиу повел 5 истребителей в атаку на 30 японских самолетов. Вскоре к нему присоединились 7 исправных «Хеллкэтов». В считанные минуты Врачиу сбил 6 японских самолетов, сделав всего 360 выстрелов из своих 6 пулеметов. После этого личный счет Врачиу подскочил до 18 самолетов, сбитых в воздухе, и 21 самолета, уничтоженного на земле. Это могло стать лучшим достижением дня, но мичман Уилбур Б. Уэлл с «Хорнета» тоже сбил 6 японских самолетов.
Первая волна японских самолетов в 10.49 добилась своего первого и единственного успеха – бомба попала в линкор «Саут Дакота». При взрыве погибли 27 человек и были ранены еще 23, но боеспособность корабля не пострадала. Один японский самолет врезался в бронированный борт линкора «Индиана», но не причинил заметных повреждений. К американским авианосцам не прорвался ни один самолет неприятеля.
В 11.07 радар Оперативного Соединения 58 снова предупредил о приближении вражеских самолетов. Это были 109 самолетов второй волны, расстояние до которых составило 115 миль. Снова «Хеллкэты» устремились навстречу противнику, но около 20 японских самолетов прорвались сквозь истребительную завесу. Однако большинство из них совершило роковую ошибку, атаковав Линейные Силы американцев. Почти все эти самолеты были сбиты. Лишь 6 «Джуди» второй волны добрались до авианосцев Оперативной Группы 58.2 – самой южной в строю 5-го Флота. 4 самолета атаковали «Уосп», но единственные повреждения авианосец получил от бомбы, взорвавшейся в воздухе. Был убит 1 человек и ранены 12. 2 оставшихся «Джуди» сбросили бомбы на «Банкер Хилл». Бомбы взорвались недалеко от авианосца. Их осколки убили 3 человек, ранили 7 и вызвали небольшие пожары. Из этих 6 бомбардировщиков спаслись только 2, которые сели на Гуаме и Роте. Несколько торпедоносцев «Джилл» прорвались к шедшей в центре американского строя Оперативной Группе 58.3, но попаданий не добились. При этом из 109 самолетов второй волны уцелели только 15.