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後在珍珠港的入口處被美軍擊沉。這支特別攻擊隊的十名艇員中只有伊—24號艇的艇長酒卷和男少尉僥倖生還,成為太平洋戰爭中第一個被美軍俘虜的日軍。
八時五十五分,開始第二波攻擊。日軍戰鬥機首先對空中的零星美機進行攻擊,以確保掌握制空權。
日機見有美機迎戰便倉卒逃走,美機猛撲過去,桑德斯對領隊日機開火,日機立刻冒著濃煙,搖搖晃晃地墜海。
空襲開始不久,夏威夷醫藥協會總會便接到救護傷員的緊急電話,二十分鐘裡,醫生和志願者就已經把擔架和醫療器械裝上汽車,直奔現場。汽車大隊的婦女駕駛著每輛可用的汽車,搭載兵員馳往珍珠港。公路上的情況已是一片混亂,軍方車輛、消防車、救護車和幾百輛運送官兵奔赴作戰崗位的計程車,塞滿了十千米長的公路上,喇叭聲響徹雲霄。汽車大隊的女駕駛員表現尤其出色,真可謂巾幗不讓鬚眉。受傷的官兵被緊急送往翠普勒陸軍醫院,院方急召檀香山的醫生參加救護,正巧有五十名醫生正在聽紐約的約翰。穆爾黑德博士講解戰時外科手術,立刻趕往醫院,投入救護工作。穆爾黑德博士剛示範過一項新醫療儀器,能很快測出人體內金屬。那天早晨,這種儀器表現出巨大價值,節省了許多等待沖洗x光底片的寶貴時間。
在海軍醫院,原來在院內治療休養的病人被送到外面的臨時病房,為由擔架抬來的受傷人員騰出病床。許多年輕的水兵斷臂缺腿,還有幾百名被烈焰灼傷。這些年輕人的勇氣令人難以置信——病房裡滿是傷患人員,許多人傷勢嚴重甚至已經奄奄一息,但卻是一片靜寂,無人呻吟。
在第一攻擊波後,美軍已做好了戰鬥準備,因此第二波遭到了較為猛烈的高射炮火射擊。有20架日機被擊落。其中戰鬥機6架,轟炸機14架。
九時四十五分,第二波的飛機開始返航。淵田駕機繞珍珠港低空盤旋一周拍攝了被炸後的情景,才最後一個返航。
十時,由哈爾西中將率領的以「企業」號航空母艦為核心的特混艦隊,完成向威克島運送增援戰鬥機的任務正在返回珍珠港的途中,接到太平洋艦隊司令金梅爾上將的命令,向南追擊日軍艦隊。這一命令是根據一連串錯誤的報告和無線電定位下達的,幸虧是錯誤的方向。不然,哈爾西的這支小艦隊要是真的同日軍艦隊交手的話,肯定會被日軍消滅,那麼就不可能有日後在太平洋上立下赫赫戰功的哈爾西和「企業」號航空母艦。徒勞無功的哈爾西率領艦隊於12月9日下午才返回珍珠港。
十一時,醫院血庫的血漿存量銳減。福雷斯特。平克頓醫生立即廣播呼籲獻血。半小時內已有五百人聚集在醫院門外等候獻血,醫護人員分十二個地點驗血、抽血,但仍感人手不足,有的人竟然足足排了七個小時才獻上血。
12月12日,返航途中的突擊編隊接到山本的命令,派出若干兵力支援威克島登陸作戰。根據這一命令南雲抽調航母、巡洋艦和驅逐艦各2艘,前去支援威克島登陸作戰。自己率主力繼續返航。
後來接替金梅爾繼任美國太平洋艦隊司令的尼米茲上將認為南雲把突擊時間限定為一天,突擊目標又限定在有限範圍里,沒有最大限度利用這一來之不易的絕好機會。山本五十六評價南雲是個庸材,說他在指揮時就象小賊入室行竊。開始時志在必得,膽大包天,稍一得手便心虛膽怯急於溜走。由於日軍沒有進行第三次攻擊,而前兩次攻擊中日軍又只重視對軍事目標的打擊。根本沒有攻擊珍珠港各種修造船設施齊全的造船廠和儲存有4萬加侖燃油的油庫。日後美軍正是利用造船廠的設備迅速打撈修復受創的軍艦,正是利用油庫的燃油使得航母頻頻出擊。在短時間裡恢復了太平洋艦隊的戰鬥力。設想一下,日軍即使只炸毀了油庫,也足以讓完整無損的太平洋艦隊在六個月里無法出動。這是日軍在這次偷襲中最大的失誤!
當日軍飛機開始轟炸後,潛入珍珠港的日軍伊—16號袖珍潛艇由橫山正治中尉和上田定二軍士長駕駛也趁火打劫,發射兩枚魚雷均未擊中目標,並於晚二十二時許向母艇發出攻擊成功的電報,後被美軍擊沉。伊—24號袖珍潛艇在港口入口處被美艦發現,遭到攻擊後帶傷逃脫,由於傷勢較重操縱失控,致使兩次觸礁,加上畜電池