山本五十六在电话的那一端，显然是有些气极败坏，但他还是强忍着怒气对渡边说：“请转靠军令部的长官们，联合舰队进击中途岛的决心已定，不能再改变了，请他们无论如何予以同意……”骄兵之势
1942年2月12日，联合舰队司令部从“长门”舰迁到了刚刚在吴港下水不久的超级战列舰“大和”号上。
“大和”号是1937年开始动工建造的，1941年12月建成水下。“大和”号舰长263米，排水量达64，000吨，装有9门460毫米口径的巨炮。这些数字都创造了世界造舰史之最，当年震惊西方海军界的德“俾斯麦”号和它比，也只能是“小巫见大巫”。它的l发炮弹就一吨半，一名士兵可以自由地在炮筒里爬进爬出。舷侧钢甲厚近半米，被称为“永不沉没的大和”。“大和”既是军舰，又是民族精神，就是这条舰，象征着日本的民族之魂。从理论上说，没有一艘美舰是它的对手，同具有32年舰龄的“长门”号相比，“大和”号从设备到官兵的居住条件，都显得格外先进、豪华。山本坐镇在他的新的海上司令部里，率领着他的舰队，停泊在濑户内海，加上令全日本人感到自豪的南云航空舰队在南太平洋上为所欲为，真是踌躇满志。
但在山本看来，只要美国太平洋舰队依然保存着强大的实力，日本本土的安全就是个问题，美国人很可能随时对日本本土特别是东京进行报复性的袭击。根据陆海军国土防卫协议，本土的防空是由陆军负责。但是在当时，对日本本土具有空袭能力的只有美国的太平洋舰队，对东京的任何空袭必定来自海上，海军应该首先在海上拦截和歼灭敌机。
山本对这一点看得非常清楚，同时他也一再强调，保卫本土安全也是海军的首要责任。他本人用舰载机偷袭了珍珠港，难保美方不用同样的手段加以回敬。从1942年2月1日开始的美海军舰载机对马绍尔群岛、吉尔伯特群岛和威克岛等一系列大胆的空袭。进一步证实了山本的忧虑决非空穴来风。为了“捍卫”大日本帝国的国土和帝国海军的尊严，他决定再度出兵太平洋。
山本的目光最终再次落到了烟波浩淼的太平洋中的一个弹丸小岛一一中途岛上。
中途岛位于太平洋中的波利尼西亚群岛，在珍珠港以西1，828公里，由沙岛和东岛两个环礁小岛及北部的泻湖组成，面积仅4．7平方公里。这里地处亚热带，年平均降水量在1，000毫米以上。1859年美国人首先发现了该岛，1867年出兵占领。该岛位居太平洋东西两岸的中间位置，其名称便由此而来。由于中途岛具有极大的军事及战略价值，因此美军于1903年在岛上建成了海军基地，并随后扩建为海军巡逻机的前进基地，在岛上修建了机场跑道。
中途岛对保卫美军太平洋舰队的大本营——珍珠港有着重要作用。中途岛是珍珠港面对日本方向的屏障，如果作为前方空中观察基地的该岛失守，美军就无法派遣侦察机进行远程搜索，不能掌握日军舰队动向，珍珠港将无法固守，太平洋也会随之沦入日军之手。
正是出于中途岛在整个太平洋战争棋局中有着如此重要的战略地位，才使得山本五十六决心把第二枚步大棋投向中途岛。山本坚信进攻中途岛可以一举两得，正如他的心腹渡边中佐以不妥协的口气所说的：“我们相信，发动中途岛攻略作战，我们就可以诱出敌航空母舰，在决战中把它歼灭。另一方面，如果敌人避开我们的挑战，我们就可以把防御圈毫无阻碍地推进到中途岛和阿留申西部，而且可以从中得到巨大的好处。”可见，预谋进攻中途岛，山本既可将这颗“眼中钉”拔掉，又可诱出美军的航空母舰，一举歼灭。山本五十六曾经为他的这一手妙棋暗自得意不已。但是，从后来的事实看，山本这一“两全其美”的作战计划不过是一厢情愿而已，他的这一次豪赌再也没有偷袭珍珠港时的好运气了。
其实，在山本五十六的计划中，袭击中途岛原本是偷袭珍珠港战役的一部分，但由于南云忠一当时在率领机动舰队由珍珠港返回日本的途中，没有执行联合舰队司令部攻击中途岛的命令，致使错过了一次千载难逢的机遇。
当日本各界被日军开战以来一连串的胜利冲昏了头脑的时候，山本再度计划出兵中途岛又错过了最佳的进攻时机，这也是日本在中途岛一战中大败而归的原因之一。
山本五十六的中途岛作战计划，一开始就受到了来自各方的巨大阻力，并导致了这一计划的一再拖延。
4月2日，作战参谋渡边安次带着进攻中途岛和阿留申群岛的作战计划，来到东京征询军令部的意见。军令部再次对这一计划表示坚决反对，其中作战部作战课课长富冈定俊大佐和他的航空专家三代辰吉中佐反对得尤为强烈。
听了渡边有关山本五十六进击中途岛的作战计划，富冈持明确的反对立场，他当时说：
“关于中途岛作战计划问题，恕我直言，我认为，山本长官根本就没有战略眼光，没有从大的战局上着想。第二阶段的作战，首要的也是最关键的，应该是切断美国与澳大利亚的联系，防止美国把澳大利亚作为前进基地。即使到现在我也这么认为。”
富冈认为，中途岛难以补给供应，而且会经常受到美远程飞机的袭击。这块环礁对日本没有战略价值，他甚至提出美国也不会为这块弹丸之地派出舰队冒险。
渡边跟随山本南征北战，颇得山本的赏识，而渡边对山本也是钦佩有加，他深为山本的个性和才智所吸引，山本提出来的作战计划，他是绝对深信不疑的。因此对于富冈的言论，渡边很是不屑，但他又不敢在军令部的参谋面前表现出不敬的态度，只是在心里想：长官的作战计划岂是你这号参谋所能理解的。
三代辰吉和渡边安次是老同学，两人曾同期在海军军校和海军大学就读。他们之间一直保持着非常好的同学关系，两人过从甚密。但同学归同学，在作战计划这一类关系到战争胜负的事情上，三代辰吉决不会去迁就渡边，他一点也不隐瞒自己的观点，他是当时最强烈地反对中途岛作战计划的人之一。他几乎是声泪俱下地提出一大堆理由，反对中途岛作战方案。他的理由是，很难筹集所需要的大批军需物资；中途岛作战在战术上有种种不利条件；而且，即便能占领中途岛，它的战略价值也是值得怀疑的。
富冈和三代同山本的个人交往都不多，对山本也不甚了解，因而他们的反对，不仅态度强硬，而且理由充分。渡边与他们进行了激烈的争论，相持不下。渡边见很难说服他们，便假装犹豫不决地说：“山本长官的决心是定了的。长官已认定了方案，不能只因为作战课的反对而收回去。还是应该听听军令部长官的意见。如果军令部上层不发话，我是不能回去的。”
见渡边如此说，富冈和三代便决定领他一起到作战部长福留繁那儿进行汇报，让部长听后作出裁决。他们来到了福留繁部长的办公室。渡边首先就中途岛的作战计划和山本的态度作了详细的汇报。接着，福留又听取富冈和三代的意见，两人力陈作战课的反对立场。但是，福留打断了他们的反对发言，说：“我想，中途岛作战计划是联合舰队几经研究并渴望实行的方案。我们要尽可能地尊重他们的意见，还是再仔细研究一下然后作决定吧！”
虽然军令部的首脑们也一直反对山本五十六进击中途岛的作战计划，但态度却没有那些参谋们来得坚决。特别是军令部次长伊藤整一和作战部部长福留繁反对的声音较为微弱。这也可能是他们与山本之间有着良好的关系的原因吧。山本当年在日本驻美使馆任武官时，伊藤整一也在使馆工作，当时山本对伊藤非常关照，伊藤从山本身上学到了许多东西，两人一直相处得非常融洽。而福留繁与山本的关系更是不一般，1939年山本出任联合舰队司令长官后，把“长门”号作为联合舰队的旗舰，而福留繁正是当时的“长门”舰舰长，后来，他还给山本担任了一段时间的联合舰队参谋长。
在经过重新“研究”的基础上，4月5日，在军令部作战室，就中途岛的作战计划再次举行了一次激烈的争论。军令部总长永野修身和伊藤整一及福留繁都亲自参加了讨论。渡边当时心中想，如果这样争论下去，结果可能很难让长官满意。于是，渡边便起身到外边给远在“大和”舰上的山本打电话，就正在进行争论的情况作了汇报。
日本“九六”式陆基战机。
中国空军轰炸黄埔江中的日本军舰。山本五十六在电话的那一端，显然是有些气急败坏，但他还是强忍着怒气对渡边说：“请转告军令部的长官们，联合舰队进击中途岛的决心已定，不能再改变了，请他们无论如何予以同意。”
在得到山本又一次明确指示的情况下，渡边回到作战室，向与会者转达了山本的意思：“长官说他决心已定，计划不能再改变了。”
福留繁十分了解山本的为人和性格，他转向伊藤次长，用请示的口吻说道：“既然山本长官这样说了，那么我们就依从他的意见吧！”
伊藤并没作声，只是点了点头，总长永野也没有提出任何异议。讨论珍珠港作战计划时的情形再次重演了。4月8日，渡边安次满意地返回了“大和”号，可谓不辱使命。4月10日大本营正式决定了攻击中途岛的作战方案。而4月18日，杜立特尔对日本本土的空袭几乎把所有对山本中途岛作战计划的反对、怀疑一扫而空，军界的首脑们甚至一致认为山本五十六的确是先知先觉，他们对中途岛作战计划的态度可以说一天之内便经历了180°的大转变。
自从袭击珍珠港以来，山本五十六几乎成了日本人心目中的战神，军令部的高层人员对山本五十六也几乎迷信般地信赖，山本自己一赌到底的性格，使他在已经做了决定的时候，根本就听不进别人的意见。袭击珍珠港时，山本的赌注下在了美国人还在梦乡沉睡的时候，而现今这一次他是否还会如愿以偿呢？
5月1日至4日，在“大和”舰上，联合舰队举行了关于中途岛作战的图上演习。山本麾下这支士气正盛的所谓“无敌舰队”这几天格外忙碌，“大和”号上的场面更是格外壮观。各舰各系统的高级将领从四面八方云集“大和”，来参加这次图上演习。
据渊田后来与人合著的《中途岛战记》一书中记载，这次图上演习是十分荒唐的，根本没有起到应有的作用。
担任此次演习总监和裁判长的是联合舰队参谋长宇垣缠。演习中，有美国的陆基轰炸机队轰炸日本航空母舰群的一个场面。为了确定舰群受损程度，总监部参谋奥宫正武少佐结合演习中所规定的裁判规则，竟用掷骰子的方法，最后判定舰队中敌弹9枚。但宇垣对此结果不满意，遂赶忙制止奥宫说：“不能判定为9枚，应判定为3枚。”舰队“受损”情况因此而大大降低。本来准备判定为沉没的“赤城”舰，却被判为轻伤；而已经沉入海底的“加贺”号则又奇迹般地重新浮上水面，参加了新的作战行动。
美军“长特莱纳”水上侦察机正在空中搜索日军舰队。“这样判定作战结果，真不知羞耻。就是脸皮最厚的飞行员见了，也会被惊得目瞪口呆的。”渊田美津雄如此评价这次推演。
这次演习由于极其主观、草率，效果可想而知，但这毕竟是一次图上演习。更令人吃惊的是，准备参加实际作战行动的机动舰队与登陆部队，主观与草率程度比这次图上演习更是有过之而无不及，几乎完全丧失了应有的警惕，似乎根本就没有想到失败的问题。某飞行队在临出发前，竟毫无顾忌地在一份电报中通知说：“6月中旬以后，凡寄交本队的邮件，收件地址一律写‘中途岛’。”交战之前，南云在一份关于敌情的报告中写道：虽然敌军缺乏斗志，但我方向其阵地发起进攻时，他们也会奋起反击。
真不知南云是从哪里得知敌人。缺乏斗志”的。其实，他并没有任何可靠的依据来证实敌人缺乏斗志。而事实恰恰相反，此时的美军满腔燃烧着炽热的复仇烈火，正在厉兵秣马，准备迎击日军呢。在如此重要的大战前，就连南云这样的指挥官也竟采取如此武断的态度来对待敌人，真可谓不知己、不知彼，此战必殆。
不祥恶兆
1942年5月5日，奉天皇敕令，大本营海军部向联合舰队发布了第18号《大海令》：
奉敕
命联合舰队司令长官山本
一、联保舰队司令长官，要和陆军协同作战，攻占“中途岛”和“阿留申君岛”西部各重要地区。
二、有关细目，待军令部总长另行下达指示。
军令部总长永野修身
日军大本营将此役命名为“米号作战”。同一天，山本五十六根据这一命令向联合舰队发布了中途岛作战命令。一接到命令，联合舰队的全体官兵就像触了电似的，兴奋不已。
至此，日本海军史上最大的一次作战行动已部署就绪。
山本五十六海军大将挂印亲征，全盘统率指挥中途岛作战。
攻击舰队分为六支大的战术部队。
第一支是主力编队，由山本五十六亲自指挥。它又分为两部分：山本亲率的主力部队及高须四郎海军中将指挥的“阿留申警戒部队”。
山本的主力部队拥有战列舰“大和”号、“长门”号、“陆奥”号，轻型航空母舰“凤翔”号，水上飞机母舰“千代田”号、“日进”号以及轻巡洋舰“川内”号和9艘驱逐舰。这支兵力预计部署在中途岛西北600海里处，随时准备与胆敢前来救援的美太平洋舰队展开一场生死决战，一举将其全歼。
高须中将的“阿留申警戒部队”由4艘战列舰、2艘轻巡洋舰和12艘驱逐舰组成，任务是支援阿留申攻略作战。同时规定，如果一旦确知美军在某个海域反击，上述两支战术舰队就将立即会师，合兵一处，给美舰队以毁灭性打击。
第二支是南云忠一指挥的机动舰队，任务是对中途岛进行登陆前的空袭作战，并肩负着给予随时出现的美舰队以致命打击的重任。其兵力为“赤城”号、“加贺”号、“飞龙”号、“苍龙”号4艘重型航空母舰，拥有战机261架，飞行员都具有丰富的实战经验，个个技高胆大，基本上是偷袭珍珠港的原班人马。此外，还有阿部弘毅海军少将指挥的“支援部队”，共拥有战列舰2艘、重巡洋舰2艘、轻巡洋舰1艘和驱逐舰13艘。
南云部队是此次作战的先锋部队，计划将于6月5日（中途岛时间是6月4日）从中途岛西北250海里的海域对中途岛实施登陆前的空中轰炸，并随时准备迎击可能出现的美舰队。