原忠一海军少将指挥的第5航空战队是日本海军联合舰队的核心部队，除拥有“瑞鹤号”和“翔鹤号”两艘大型航空母舰及126架舰载机外，另有一队重巡洋舰和驱逐舰护航。第5航空战队参加过偷袭珍珠港。以后又西出印度洋，几番与英国海军较量，几个月转战数万里。现在，它补足油料、弹药、战机、淡水和食品后，又转向西南太平洋，朝澳大利亚附近的珊瑚海进发。在第5航空战队西边，还有另外两支日本舰队与之并行，同赴珊瑚海。其中一支是运兵船队，拥有14艘运兵船，载运数千日本陆军官兵。另一支舰队拥有4艘重巡洋舰和“祥凤号”轻型航空母舰，由后藤海军少将指挥。所有这三支日本舰队，统由坐镇西南太平洋日军拉包尔基地的井上成美海军中将统一指挥。日军计划由后藤部队掩护运兵船队载运陆军抢占西南太平洋重地莫尔兹比港；第5航空战队机动作战，寻歼美国航空母舰，夺取珊瑚海制海权。这也是历史上第一次真正的航母大战。
日本舰队刚一出动，就被美国海军情报部门察觉。在3000里以外珍珠港美军太平洋舰队司令部巨大的橡木条桌上，已摊开了一幅巨大的珊瑚海详图。训练有素的美海军参谋人员，已用棕色铅笔在图上描出三条曲线，第一条线以拉包尔日军基地为起点，往南穿越所罗门海，进至珊瑚海，然后指向莫尔兹比港，表示日本运兵船队；另外两条线以日军特鲁克基地为起点，中途在所罗门群岛西北岔开，左一条线沿所罗门群岛西岸直下珊瑚海，表示后藤部队；有一条线沿所罗门群岛东岸南下，从东南方向绕进珊瑚海，表示日本第5航空战队。三条棕色线表明，美情报部门不差分毫地掌握了有关日军作战意图的全部情报。
美军太平洋舰队总司令尼米兹海军上将仔细审视过海图上的三条棕线后，转换目光，死盯住珊瑚海本身。这片人迹罕至的海域，由无数珊瑚礁包围，西靠澳大利亚东海岸；东面有所罗门群岛；北面是新几内亚和新不列颠两个门栓一样的大海岛；南面是新喀里多尼亚群岛。海区呈不规则长方形，南北长1000里，东西宽800里。由珊瑚海南北两出口到珍珠港和东京的海程各为3000里。上将研究过珊瑚海海图后，把目光收回，冥思苦想，开始用心揣测日军意图：控制珊瑚海；夺取莫尔兹比港；切断美澳交通线；建立进攻澳大利亚的跳板。真是一步高棋！也是一步险棋。日军如得逞，美军不但要撤出珊瑚海和西南太平洋，而且珍珠港受逼，美军太平洋防线将全面解体。念及于此，海军上将心头发紧：珊瑚海之战对美军命运攸关，不可等闲视之。他下令调遣太平洋舰队全部机动兵力，兼程开赴珊瑚海，迎战日军。当天晚上，载机共141架的“约克城号”和“列克星敦号”两艘航空母舰，奉命掉头，向珊瑚海进发。散驻其它阵地的一些美军舰艇，也受命匆匆开赴珊瑚海。一向寂静的珊瑚海一时间剑拔弩张，战云密布，充满杀机。
1942年5月3日，日军首开战端，出兵夺占了珊瑚海东岸南端的图拉吉岛。匆匆赶到图拉吉岛附近的美国“约克城号”航空母舰立即报复，于次晨出动舰载机对进攻图拉吉的日军狂轰滥炸，虽然取得战果，却暴露了航空母舰行踪。日本第5航空战队发现美国航空母舰进入珊瑚海后，兼程急进，由所罗门群岛南端闯进珊瑚海。行踪暴露的“约克城号”连夜南撤，与“列克星敦号”合兵一处，摆开与日本航空母舰决战的态势。日美两军4艘航空母舰，在狭窄的珊瑚海东南水域，玩开了捉迷藏游戏。每天天未明，双方便派侦察机四处搜索，寻找对方位置。多雨多雾的茫茫珊瑚海，却使这种搜索成为大海捞针。3天72个小时白白耗去’双方仍无法弄清对方的位置。
捱到5月7日，一架日本侦察机在黎明时分发回报告，宣称发现美国航空母舰！原忠一少将大喜过望，下令待命已久的舰载机立即出击。78架日本飞机随即分从“瑞鹤号”和“翔鹤号”上升空，飞赴报称发现美国航空母舰的海域。待赶到预定目标上空，发现云端下仅有一艘美国驱逐舰正掩护一艘美国油轮躲躲闪闪地航行。侦察机飞行员误把油轮认作美国航空母舰！日本攻击机飞行员大失所望，只得把携带的鱼雷炸弹撒向美国油轮和驱逐舰，海面上立时水柱冲天，不出几分钟，美国驱逐舰被炸为两截。那条油轮连中7枚炸弹，化成一团火球。
无独有偶，美军也犯了同样的错误。一架美军侦察机也在黎明时分报说发现日本航空母舰。待93架美军舰载机飞赴现场，只发现两艘日本巡洋舰。不过，美军飞行员稍稍偏离航线，意外地发现了正在云端下航行的日本轻型航空母舰“祥凤号”，并立即攻击。“祥凤号”连中鱼雷炸弹，不出10分钟，便沉入冰冷的珊瑚海。当敲掉一艘日本航空母舰的消息传回母舰时，美国水兵们立时欢腾起来。
5月8日，珊瑚海之战进入戏剧性的最后决战。两军官兵熬过了一个最难捱的夜晚。未待天明，双方侦察机几乎同时离舰起飞，侦察敌踪。两军甲板人员也几乎同时给各自的舰载机注满燃料，装填弹药，准备恶战。8点刚过，双方侦察机飞行员几乎同时报告发现对方航空母舰。双方舰载机也几乎同时呼啸升空，扑向对方航空母舰。10点钟刚过，从美舰“约克城号”起飞的39架美机飞临日本舰队上空，首先发动攻击。日舰“瑞鹤号”赶紧躲进暴雨区闪避。“翔鹤号”无处藏身，连中美机3校重磅炸弹，立时浓烟滚滚，烈焰腾空，赶紧脱离战区，狼狈逃窜。
差不多同时，90架日本舰载机也飞临美国舰队上空，发动了更准确的攻击。美舰“约克城号”首先吃了一枚炸弹，失去战斗力，撤离战场。稍后，4.2万吨的“列克星敦号”反应迟缓，先中2枚鱼雷，紧接着又被2枚空投炸弹击中，最后舰体内部发生大爆炸，化为火海，也和日舰“祥凤号”一样，沉入珊瑚海。
从5月3日到8日，日美两支舰队数度混战，损失惨重。双方累计损失2艘航空母舰，百余架飞机，官兵阵亡近2000名。所有的人员物资损失皆由飞机远距离攻击造成。两军舰艇备在视距之外，靠出动飞机攻击敌军。双方舰炮未发一弹，便决定胜负。珊瑚海之战以后，航空母舰和舰载机替代战列舰，成为决战海战胜负的决定性力量。