戰爭初期，日軍僅有300家零式戰機，其中250架投入了太平洋戰場，就憑藉這區區250架零式，日軍在開戰後幾個月內，把盟軍在太平洋地區的戰鬥機部隊消滅了2/3，給盟軍飛行部隊帶來了空前的災難，當時盟軍飛行員起飛迎擊零式時，無論飛行員還是指揮官都明白，戰機飛出去以後八成是回不來了。
太平洋戰爭爆發以後，僅僅三個多月的時間，日本就佔據了整個西太平洋，所所向披靡的零式戰鬥機起到了重要的作用，正當零式戰鬥機不可一世的稱霸天空，日本虎視眈眈地妄圖稱霸太平洋的時候，它迎來了第一次挫敗。裝滿彈藥的零式戰鬥機，還沒來得及起飛就被消滅在航空母艦的甲板上，三艘航空母艦也葬身火海，美國人不僅報了珍珠港的一箭之仇，零式戰鬥機也從巔峰滑向了低谷，這關鍵的一仗就是中途島之戰。
1942年6月的中途島戰役，美國海軍以少勝多，日本損失了四艘大型航空母艦、一艘巡洋艦、330架飛機，還有幾百名經驗豐富的飛行員和3700名艦員，中途島海戰是日本海軍在二戰中最大的戰略進攻，為了防止美軍從夏威夷方面出動攻擊日本，並想藉此機會將美國太平洋艦隊軍艦的軍艦引到中途島一舉殲滅，因此日本海軍幾乎傾巢出動。
戰爭開始前，擔任偵查任務的兩架偵察機，因為故障推遲了半個小時起飛，另外一架偵察機又因故中途返航，這使日軍完全不了解美國艦隊的情況，給日本艦隊埋下了禍根。首批從中途島起飛的10架美軍魚雷轟炸機出現在日軍艦隊上空時，很快就被擊落了7架，這使日本第一航空艦隊司令官南雲忠一海軍中將，相信中途島的防禦力量還很強，於是決定把原來準備用於對付美艦的飛機，改為對中途島進行第二次轟炸，南雲下令把已經裝好魚雷的飛機送下機庫，卸下魚雷換成對地攻擊的高爆炸彈。
此時，日軍仍然沒有發現已經漸漸逼近的美軍艦隊，當南雲接到推遲半小時起飛的一架偵察機發來的電報時，10艘美國軍艦距中途島只有240海裡了，南雲命令暫停換彈，並命令偵察機繼續偵察，40分鐘後偵察機傳來確切的報告，美軍艦隊裡確實有航母，南雲急忙下令各艦停止裝炸彈，飛機再次被送回機庫，重新改裝魚雷。一時間，日本航空母艦的甲板上一片混亂，為了爭取時間，卸下的炸彈被堆放在甲板上，這時，空襲中途島的第一攻擊波機群返航，飛抵日本艦隊的上空，還有那些保護航空母艦的戰鬥機也需要降落加油，就在南雲忠一遇到進退維谷的難題和來回換裝魚雷、炸彈的尷尬局面時，迎來的是美軍33架「無畏」式俯衝轟炸機的猛烈炮火。
這一仗的結局可想而知，在美軍飛機的轟炸下，堆放在甲板上的炸彈引爆了機庫裡的飛機，燃油和彈藥引起的大爆炸，火光直衝雲霄，3艘航空母艦瞬間變成了三個巨大的火球，事過之後，美國海軍軍方這樣評價說：中途島之戰，是日本海軍有史以來最大的一次敗仗。這一仗，也給日本軍方的高層造成了難以癒合的創傷，他們再也無法對戰局做出清晰的判斷，太平洋戰場的局勢也被扭轉了過來。