第四，为了保密，日军还采取各种手段实施战略欺骗和伪装，隐蔽其袭击珍珠港的作战企图。首先，以和谈作为掩护。1941年2月，日本政府任命退役海军上将、美国总统罗斯福的朋友、著名的亲英美人士野村吉三郎为驻美大使。他在几个月中，与美国官员的会谈多达数十次。7月，近卫首相致信罗斯福，表示两国间没有不能用谈判解决的问题，并保证绝不侵犯英美在东南亚的利益。11月5日，也就是日本大本营决定对英美开战的同一天，还派出曾任驻美领事、娶美国人为妻的亲美派人士来栖三郎为和平特使，赴美谈判。直到12月7日，就是实际开战的前一天，日本政府还照会美国，声称日本不拒绝谈判。
其次，1941年7月，日本关东军由11个师40万人增加到20个师70万人，并举行代号为“关特演”的大规模演习，制造进攻苏联的假象，掩盖对美国的作战准备。10月，在日本内海组织登陆演习，还邀请各国驻日武官参观，以吸引各国的注意力。12月例行的从横滨到檀香山的定期邮船“龙田丸”号照常出航。12月5日到12月7日3天里，组织江田岛海军军官学校的3000名学员装扮成海军官兵，游览东京市容，营造太平无事的景象。在舰载机训练的日子里，抽调其他部队的飞机进驻参训部队的基地，保持这些基地原有的正常飞行和通讯。这些掩人耳目的措施可谓煞费苦心。
最后，在航行中，各舰的收发报机一律加上铅封，实行严格的无线电静默，并特别注意反潜警戒。当突击编队的舰艇进入单冠湾后，海防部队就切断择捉岛同外界的一切联系，甚至连岛上居民的粮食等生活必需品都由海军的补给船来运送。对编队舰员的私人信件也一律进行检查，并扣押到开战那天才发出。在突击编队向珍珠港航行途中，所有舰艇实行只收不发的严格无线电静默，夜间进行灯火管制。
■海战打响
1941年10月18日，陆军大臣大战犯东条英机接任首相，他一上任就加速了这场战争的进程。11月5日，御前会议决定对英美开战。日军大本营发布《海军一号令》：命令务必于12月上旬完成各项作战准备。山本命令南云忠一率领突击编队于11月22日在单冠湾隐蔽地集结。
11月23日，突击编队完成秘密集结，待命出发。同日，突袭计划才下达给各舰舰长、参谋人员和飞行员。这些有关人员在得知计划之后，立即开始研讨攻击方案细节，作最后的调整。这一工作贯穿整个航行过程中，几乎每天突袭计划都在进行细节修正，很多高级军官甚至片刻不离作战舱室，对突袭计划进行一遍又一遍的推敲和研究。
11月25日，山本向南云发出绝密命令：11月26日出发，航行中务必保持隐蔽，于12月3日到达待机海域，并完成所有作战准备。
11月27日，日本内阁和大本营召开联席会议，认为开战已势在必行。
11月30日，突击编队按预定方案，实施第一次海上加油。然后以6艘航空母舰为核心排成3个纵队，以3艘潜艇在队列前方约200海里进行侦察。整个编队采取严格的无线电静默，只收不发，密切关注谈判进程和开战指示。当天，山本电令南云，如果在12月6日前被发现，就放弃执行计划，掉头返航。12月1日，确定开战日期为12月8日，即夏威夷时间12月7日。
12月7日，突击编队进至中途岛以东600海里，进入美军飞机巡逻范围，编队形成环形防空队形，6艘航母编成两路纵队，为队列核心，2艘战列舰和2艘重巡洋舰位于航母纵队四角，9艘驱逐舰在最外围，南云下令航速增至24节，直扑珍珠港。
先遣队的27艘潜艇均于当天夜间到达指定位置，所有的美舰都停泊在珍珠港内。于是，突击编队的所有进攻力量都集中用于珍珠港。特别攻击队的5艘潜艇分别放出所携带的袖珍潜艇，由袖珍潜艇自行设法潜入港内。最后２艘潜艇则负责监视夏威夷同美国本土之间的联系。当晚，突击编队收到东京转来的由吉川猛夫发自珍珠港的报告：珍珠港停泊有战列舰9艘、巡洋舰3艘、驱逐舰17艘。另有4艘巡洋舰和2艘驱逐舰在船坞，港内无航空母舰。美军没有飞机巡逻，也没有部署防空阻塞气球。
就这样，战争即将打响，美国的噩梦来临了。夏威夷檀香山时间1941年12月7日，周日，早4时，美国太平洋舰队常驻基地珍珠港以北250海里，东边的水线已经发白，宁静的拂晓即将到来。一支庞大的舰队打破了宁静，向南驶去。6艘航空母舰排成了两路纵队，在他们的四角有2艘高速战列舰和2艘重巡洋舰，最外一圈是9艘驱逐舰，而在这个钢铁花环最前面引导的是一艘轻巡洋舰和2艘潜艇。舰队在尚未破晓的海面上，留下了一条又粗又宽的雪白航迹。每一艘航空母舰的飞行甲板上，排满了双翼展开、引擎开动的战鹰。机腹下有的挂着重型炸弹，有的挂着鱼雷，铅灰色的鱼雷壳上微微闪烁着冷光。这就是日本国海军最精锐的南云机动舰队。他们将执行一个惊天的神秘行动——偷袭珍珠港！
5时30分，“利根”号和“筑摩”号两艘巡洋舰各自弹射１架零式水上侦察飞机，对珍珠港进行战前侦察。6时，舰队放慢了行进速度，“赤城号”的舰首缓缓地转向北方，也就是迎风的方向，主桅杆上的南云中将的将旗下面，一面“Ｚ”字旗在风中猎猎作响。
赤城号的舰身剧烈地摇晃着，如果在平时所有的训练就将取消，但渊田美津雄中佐知道，今天只要甲板还在水面上，就必须起飞。渊田扶了扶头上的千针带，将油门加到了最大，其97式攻击机顺利升空。而后的十五分钟里的49架水平轰炸机、40架鱼雷机、51架俯冲轰炸机和43架零式战斗机共183架飞机从6艘航空母舰上全部升空。第一攻击波共有16个机队分别由渊田美津雄中佐、村田重治少佐、高桥赫一少佐和板谷茂少佐率领。机群迅速完成编队，在舰队上空绕飞一周后，向离弦的箭一般扑向了珍珠港。
还沉浸在睡梦中的珍珠港正悠闲自得，毫不知晓灭顶之灾已经悄然到来。虽然日军的偷袭行动是在悄无声息地进行，但仍有许多迹象向美国作出了预报。在华盛顿，负责破译日本外交电报的通讯谍报处，已破译了日本政府给美国“最后通牒”的最后一部分——第14部分。该电文说：“鉴于美国政府所采取的态度，帝国政府不能不认为，即使今后继续进行谈判，亦无法达成协议。特此通知美国政府，并深表遗憾。”
于是，陆军情报局远东科科长布拉顿上校立即向马歇尔参谋总长的寓所打电话。但马歇尔此刻正骑着他心爱的马，牵着一只白毛黑斑狗，在阿林顿公园愉快地进行着星期日早晨的散步。
而美海军作战部长斯塔克直到上午10点，才悠闲自得地到达海军部。当他看完日本最后通牒的第14部分之后，海军情报局长威尔逊向他建议：“现在是否立即用电话同金梅尔司令联系一下？”此时，正是夏威夷凌晨4时45分。斯塔克犹豫了一下，最后还是没有去电话。因为在黎明前妨碍金梅尔的睡眠是一种罪过。
上午11点多时，马歇尔将军才到达办公室。他看完破译的电文，立刻斩钉截铁地说：“各位，我确信：日本军队将在今天下午１时，或１时过后不久便开始发动攻击。我决定向全军司令发出紧急戒备的指令。”此时，恰是华盛顿时间上午11时25分，在珍珠港以北的海面上，偷袭的日军机群正从航空母舰上起飞。
马歇尔草草拟好电文，电文内容为：“日本将于东部标准时间下午1时递交最后通牒。之后，他们将按照命令立即销毁密码机。我们不清楚该时间的涵义所在，但必须酌情提高警惕。转告海军方面。马歇尔。”然后他将电文交给了布莱顿，吩咐说：“把这份电报送到发报处，用最快最安全的方法拍发给各级指挥官。”
让人遗憾的是，这一指令没有使用马歇尔桌上的电话、隔壁房间的秘密电话或海军短波无线电发出。布莱顿将电文交给了陆军部信号中心，当信号中心开始工作时，严重的天气干扰影响了与夏威夷及旧金山的联系。结果发报处擅自决定通过商业通讯系统，由西部联合电信公司转发。而事实上西部电信公司要首先发往旧金山，再转给美国无线电公司，最后转给火奴鲁鲁，中间要转手3次。这样，马歇尔的电报便被人为地耽误了。当电报送达的时候，已是在珍珠港被袭7小时之后。这也是美国惨败的重要原因之一。
珍珠港时间清晨6时30分，日本的攻击机群离珍珠港只有290公里，此时正在执行巡逻任务的“沃德”号发现一艘奇怪潜艇的指挥塔。这艘潜艇是联合舰队派出的计划潜入珍珠港内进行“肉弹”攻击的５艘袖珍潜艇之一。这种袖珍潜水艇潜水时的排水量是46吨，能携带2枚鱼雷，系以电瓶为电源航行的超小型潜水艇，潜水时最高航速24节，续航力以全速航行可维持１小时半，若用慢速可维持25小时，约可行驶100海里。超小型潜艇先由母艇“伊”号潜艇携带至目的地附近，再开始自行前进。攻击珍珠港的袖珍潜水艇由５艘组成，每艇有两名人员，一名军官和一名士兵。其意图是利用袖珍潜艇的高速度和体积小难以被发现的优点，在舰队决战之前，秘密潜入珍珠港，对港内舰只进行鱼雷攻击。
6时40分，“沃德”号舰长发布战斗警报，随着一阵炮击，潜艇被击沉了。7时，日本飞机只距离珍珠港220公里了。设在瓦胡岛北端奥帕纳山岗上的雷达站按规定应该关机，但两名新兵还想继续练习。
7时02分，瓦胡岛最北面的雷达管制员发现有一大群飞机从北飞来，询问了值班的泰勒中尉后，得到的回答是，一定是从西海岸飞来的B-17机群。这样，珍珠港错过了最后的一个机会。
7时35分，渊田的飞机第一个到达珍珠港。7时40分，日军飞机展开成攻击队形。渊田下令全体攻击！后座通信员立即拍发攻击命令：突！突！突！7时53分，渊田见美军毫无防备，知道攻击必然成功，便不等战斗打响，就急不可耐地命令拍发胜利密码“虎！虎！虎！”，通知母舰奇袭成功。五千英里外的长门号战列舰上，一名兴高采烈的文书将电报递给山本，山本无动于衷地继续和参谋长下着棋。
■火光冲天
日军按奇袭计划，将按鱼雷机、水平轰炸机和俯冲轰炸机的顺序进入攻击，首先将袭击舰只。由于云层遮挡，部分飞机没有看到信号，于是渊田又打了一发信号弹。俯冲轰炸机见共发出了两发信号弹，认为是强攻命令，这是针对敌人有所防范时强攻战术。按制空队、俯冲轰炸机、水平轰炸机和鱼雷机进入。
7时55分，俯冲轰炸机首先攻击了瓦胡岛的三个机场，两分钟后，鱼雷机开始进入攻击。这一小小的失误并没有影响进攻的效果。第一架鱼雷机首先用机炮将排列在舰队最后内华达号上的舰旗撕碎，而后投下了鱼雷。
这时，美军“内华达”号战列舰上的水兵们像平常一样正准备升旗，奏国歌。突然，他们发现从东南方上空闪现出一批俯冲轰炸机。他们误以为是从岸基飞来的美国机群在进行实战演习，甚至有的人还向飞机招手大喊：“Ｈｅｌｌｏｇｏｏｄｍｏｒｎｉｎｇ，……”但是，让他们没想到的是几秒钟内，冰雹似的炸弹即倾泻而下，分布在珍珠港四周的希凯姆机场、惠列尔机场、埃瓦机场和卡内欧黑机场。为了准确地进行攻击，有的轰炸机俯冲到离地面只有几百米时才开始投弹。只见机场上空如晴天霹雳，炸弹如雨，自天而降。一架接一架整齐停放在停机坪上的重型轰炸机，被炸得四分五裂，七零八落。只有少数几架美机侥幸起飞，但马上就被高度灵活的“零”式战斗机打落。
最初的几分钟内，太平洋舰队中没有人能意识到发生了什么事情，等逐渐清醒后，停在舰队最外侧的西弗吉尼亚号和俄克拉何马号已各中了两颗鱼雷，后者又中了5枚炸弹后，带着400多名官兵倾覆。前者由于及时打开注水阀，慢慢地沉入了水下。亚利桑纳号由穿甲弹在舱内爆炸引发了大火，加利福尼亚号中了两颗鱼雷后舰上重油库腾起烈焰，并且逐渐下沉。5分钟后，零星的高炮开始响起，但也是于事无补。仅仅几分钟，美机场即被摧毁，几百架美机也成了一堆堆冒烟的残骸。此时，机场上空黑烟滚滚、硝烟弥漫，巨大的烟柱直冲天空，跑道上更是弹坑累累……
这时，村田率领的鱼雷机队，已经迂回到珍珠港的湾口，正从希凯姆机场那边穿过海军造船厂，进入攻击航向，使他很是吃惊。一旦硝烟把海面上的战列舰给遮住，他的鱼雷机就无法下手了。于是，村田赶紧率队抄近路，在高桥攻击之后仅１分钟，就对珍珠港内的战列舰实施了鱼雷攻击。
顿时，港内的军舰就笼罩在一片浓烟火海之中。爆炸声犹如晴天霹雳，一声接一声，熊熊大火骤然间映红了整个珍珠港。港内升起了一道道的冲天水柱，全部战列舰起火，到处是震耳欲聋的爆炸声。一时间，珍珠港浓烟滚滚，烈火熊熊，舰毁人亡，遍地血尸，惨不忍睹。爆炸声、警报声和官兵们惊慌失措的呼救声搅成一团。
97式鱼雷机群分两批从几个方向突入。首先，用16架鱼雷机对停泊的战列舰实施鱼雷攻击，其次，是用24架鱼雷机从东南方向进入，超低空接近“战列舰大道”。一等飞行兵曹森拾三驾驶鱼雷机几乎是紧贴着海面向战列舰扑去。事后，他回忆说：“忽见１艘战列舰隐隐约约地出现在我的飞机正前方，像一座巍峨的山峰耸立在飞机面前……准备投雷……预备……放！”曹森拾三用力拉动投雷拉杆，他感到在投雷的一刹那，飞机如释重负，向前一跃……
97式鱼雷机在20米高度发射的装有稳定翼的特制浅水“改2”鱼雷，纷纷向周围没有布设防雷网的战列舰飞去。只见海面上蓝白色的雷迹纵横交叉，战列舰在刹那间即发出轰天巨响，水柱四起，火光冲天。
随后，渊田率领水平轰炸机开始了进攻。他按了一下投弹按钮，入迷地看着他的四颗炸弹以极好的队形像魔鬼一样垂直落下，越来越小，他不知道在下面的人看着这东西越来越大是什么滋味。停在舰队内侧的马里兰号周围出现了丛丛的白烟。随后，田纳西号以及在船坞中修理的宾西法尼亚号，也各吃了几颗炸弹。
突然，福特岛东侧战列舰队中发生了震天动地的大爆炸。一时浓烟滚滚，火柱高达一千多米，这是火药和炸药爆炸不充分燃烧而特有的红黑相间的烟柱。这是亚利桑纳号大火导致弹药库发生了爆炸。在红黑烟雾以及零星的高射炮火中，轰炸机仍在上下翻飞，溧满油层的海水上，弃舰的官兵拼命地游向岸边。
一艘袖珍潜艇成功地潜入港口内，发射鱼雷没有击中目标，而后被莫纳汉号驱逐舰撞沉。