在所有日本航母中，日本人真正千方百计想保全的莫过于“赤城号”，而且使上层领导如此反省的也莫过于它。它并非一艘普通的航母，它是旗舰，是航母中的皇后，是日本海军航空兵的象征。
无论根据哪种说法，青木舰长在如此险恶的情况下，对“赤城号”的指挥都是尽责尽力了。6月4日11：30，南云在“长良号”上重新开始指挥时，青木下令撤离所有航空兵以及伤员。5分钟后，机库的鱼雷和炸弹舱发生剧烈爆炸，火势因此又猛烈了。放小艇的甲板上也是烈焰腾腾。青木及其参谋们早被大火逼出舰桥，退至前飞行甲板，这时又转移到前锚机甲板。
甲板下，舰员们在极其困难的条件下与烈火展开无比英勇的搏斗。由于舰上的发电机出了故障，舰内不仅没有照明，而且压力泵也无法使用，救火人员只能靠手头的工具。有的人冲上甲板，通过一根根长长的水笼带把海水压上来。但是靠人力工具来扑灭这场毁灭性的大火，就像拿医用滴管去扑灭森林大火一样无济于事。化学灭火器似乎也在嘲弄英勇救火的舰员们——因为它们也失灵了。
12：03，“赤城号”像还魂似的，突然开始向右舷方向转动。一名少尉被派去查明出现这一鬼使神差现象的原因，他发现轮机舱的整个指挥系统已不复存在。
“赤城号”莫名其妙的转圈无疑救了藤田的命。藤田在水上漂浮着，穷极无聊，就给自己看手相来打发时间。这是一门神秘的艺术，他实际并不擅此道。他没有学过这一套，但他看到自己的生命线实在太短，心中怅然若失。于是他不再算命，重新扫视了一番海面。他看见海面上的几根烟柱中，有一根粗大一些，而且离得也近，他既高兴又激动。那烟柱很快变成了一艘航母，在海上打着圈圈，并离他越来越近。
当这艘起火的航母离他最多还有1海里时，藤田认出它是“赤城号”，所以就朝它和它的护航驱逐舰游去。有一度还真危险，“野分号”上有一挺机枪瞄准了他，但他立即打手势说：“我是‘苍龙号’的飞行员。”这时藤田的两个江田岛的同学——一个是青木广一，还有一个是金井敏郎认出了他，两人分别是“野分号”的副舰长和领航主任。
藤田匆匆穿上金井的一套军服，好歹吃了点东西，然后爬上甲板。他看见远处的“赤城号”正在燃烧。舰上的人从甲板上跳进海里，“野分号”的救生艇赶去打捞落水者。
藤田实在是疲惫不堪，无法合理分析形势，也得不出客观的看法，但在他看来，这一仗日本人显然是打败了。他隐隐约约地听见舰桥上的一些议论：营救工作速度要加快，必须迅速离开这一危险地区，因为这里可能有敌潜艇在活动。有人说要用驱逐舰把“赤城号”拖回去。藤田听着听着，很快就睡着了。
尽管发生这么多事，“赤城号”的青木舰长仍然很乐观。12：30，他通过“野分号”向南云发报说：“除飞行甲板外都安全，正奋力灭火。”报告的前半部分当然与事实大相径庭。撤离工作在不紧不慢、按部就班地进行。13：38，天皇御像被转移到“野分号”上。13：45，该舰向山本和南云报告了这一情况，并说“赤城号”上火势依然很猛。突然间，“赤城号”那莫名其妙、令人胆战心惊的转圈停了下来，这似乎更加重了这份报告的分量。
约莫两小时后，机库里发生了一次诱发性爆炸，前机库的隔板被炸穿。大火再度熊熊燃起，并朝前段和中段甲板蔓延。青木在一小时内把所有航空兵都撤了下去，舰上只留下该舰舰员。
尽管他们在救火中表现英勇，技术熟练，情况依然不断恶化。09：15，一切希望全成了泡影。轮机长丹保海军中佐冲出轮机舱，冒着弥漫的烟雾和熊熊烈火，冲上几层甲板，向青木舰长报告说，“赤城号”靠自身动力航行已经绝对没有指望了。青木当即下令轮机舱人员统统上来，但这一决定太晚了。派去传达命令的传令兵有去无回，轮机人员全都被封在下面了。
这时，青木请示南云是否可以撤离，南云立刻表示同意。于是，“赤城号”的幸存者于20：00开始撤离。2小时后撤离完毕。包括青木在内的500名撤下来的人挤上了“岚号”，另外200人上了“野分号”。
青木从驱逐舰上发电，请求南云准予把“赤城号”击沉。“大和号”上的山本和宇垣收到这份电报后都非常震惊，认为青木不该这样轻易地放弃对这艘航母的抢救。太阳已经落山，主力部队正东进搜敌夜战，所以为什么要放弃拯救旗舰的希望呢？山本立刻电令机动部队暂缓处置“赤城号”。青木接到命令后，独自一人返回航母，把自己捆在锚链上，这样，航母下沉时自己才不至于漂走。这一行动强有力地说明了在作战现场的青木舰长对“赤城号”能否得救的看法。
在其他任何情况下，联合舰队司令长官及其幕僚都可能会接受青木的看法，认为“赤城号”已难以保全，并会默许他把它击沉。青木毕竟是位经验丰富的舰长，曾经立过显赫的战功，完全有能力指挥这样一艘备受重视的航母。不到万不得已，他决不会下这样令人痛心的命令，击沉自己的航母。
机动部队和联合舰队之间的联络越来越混乱，而且其中的措辞也越来越激烈。青木的电报又偏偏在这时发到“大和号”上。至少宇垣接到电报后，认为南云已成了胆小鬼，实际上，在决定暂缓处置“赤城号”后大约半小时，山本撤销了南云机动部队司令长官的职务。
夜色无情地吞噬了太平洋。日本人想与美特混舰队进行夜战并对中途岛进行成功打击的可能性，都随着时间的流逝而越来越渺茫。23：30，离日出只有4个小时了。宇垣从舰桥的传话筒里提醒作战室说：“不要让参加夜战的部队走得太远，以免在天亮前出现我们无法控制的情况。”
渡边又提出一个新的见解：让主力部队的战列舰于次日在光天化日之下大胆地驶向中途岛，用威力强大的舰炮对该岛实施轰击。渡边把计划提交黑岛，黑岛立即表示赞同。他们又十分激动地把这一计划提交山本和宇垣。山本平心静气、一声不吭地听渡边作解释（渡边后来称之为“我那异想天开的解释”），接着和颜悦色地说：“你肯定在海军参谋学院学习过，综观海军历史，海军舰艇是不该用来攻击地面部队的。”
渡边尴尬地答道：“是的，我知道。”
山本接着说：“你的建议违反了海军最基本的原则。再说，现在进行这样的作战为时已晚，此次作战已近尾声。在下棋时，过多的拼杀会造成满盘皆输，输得精光。”
宇垣就没有那么克制。这位坚定的教条主义者怒气冲冲地训斥说：“你应该明白，靠舰队的火炮来攻击堡垒是多么荒唐。眼下敌人不仅舰载机实力仍很雄厚，而且还有相当强大的陆基航空兵力，使用着岛上完好无损的机场；即使是威力强大的战列舰，也可能在发动有效炮击之前就被敌人的航空兵和潜艇部队击败。如果攻略部队能再等等，我们最好还是等第二航空舰队过来。”
接着他又说：“还有，虽然我们此次战斗损失了4艘航母，我们将会有8艘航母，包括即将完工交付使用的几艘在内，所以在今后战斗中，我们还是有希望的。”他接着又尖刻地说，“一盘围棋，败局已定，还一再逞强硬拼，只有没有头脑的笨蛋才会作出这样的计划。”
渡边和黑岛被训斥得哑口无言，回到作战室去进行反省。渡边对山本的情绪历来很敏感。他明显地感到，山本早就认为局势已无可挽回。现在除了退却，进行渡边所说的“向西逃窜”外，别无良策。因此，他仔细地起草了一份关于中止战斗、安排会合地点的电文。
山本十分难过，也十分遗憾地批准了渡边起草的电文。6月5日02：55，山本向所属部队下达了联合舰队第一六一号作战命令：
1.撤销占领中途岛的作战计划。
2.主力部队负责集合攻略部队和机动部队（缺“飞龙号”及其护航舰艇），并于6月7日上午在北纬33°、东经170°的位置加油。
3.警戒部队、“飞龙号”及其护航舰艇以及“日进号”也应驶往上述位置。
4.登陆部队向西行驶，脱离中途岛飞机的攻击范围。
日本人摧毁中途岛并派部队登陆的机遇，就这样葬送在教条主义的祭坛上了。联合舰队的高官们起初大大地低估了敌人的力量，而现在又大大地高估了自己的困难。
渡边的电文没有提及“赤城号”。撤退的决定自然要涉及如何处置这艘旗舰的问题。在作战室里，山本召集主持了全体参谋人员会议，仔细研究了这个问题。是同意青木的意见，将它击沉呢，还是冒再打一仗的风险，冲进作战海区去把它拖出来？或者让它听天由命？他们知道，如果把“赤城号”抛弃，“美国人肯定会把它弄走，让它成为波托马克河上的一件展品”。
讨论的气氛富有戏剧色彩，充满感情。尤其是黑岛，“非常冲动”。他耻于承认失败，为了“赤城号”的事，一直争到最后。这位首席参谋悲愤交加，羞愧难言，灰心丧气，痛哭流涕。许多人也都泪流满面。黑岛痛哭道：“我们不能用天皇陛下自己的鱼雷来击沉天皇陛下的战舰啊！”
他的这番话似乎使房间变成了真空。渡边回忆说：“山本的参谋们几乎个个喉咙哽咽，连气也喘不上来。”
他说：“山本的心里也许也在哭，但他眼里没有泪水。”也许只有他才能作出这一决定，而作出这个决定太痛苦了，他哭都哭不出来。
山本终于开了腔，语调缓慢而沉重：“我自己曾当过‘赤城号’的舰长。现在我必须下令将它击沉，心里万分遗憾。”接着他又说，“对于用我们自己的鱼雷击沉‘赤城号’这件事，我将向天皇陛下请罪。”
他说完这句话后，会就散了。渡边“看到，由于一个人的决定，战局发生了变化，世界发生了变化”。
6月5日03：50，南云收到山本的命令。拂晓前，海上大雾茫茫。“赤城号”上的大火似乎已自行熄灭。大雾中“赤城号”隐约可见，就像日本画家的水墨画中的一笔。几个代表乘小艇去劝青木不要自尽。“赤城号”领航主任三浦海军中佐告诉他：航空母舰将由日本的鱼雷来击沉，而不是被敌人的鱼雷击沉，所以它的舰长无需与它一起沉没。官阶比青木高的有贺海军大佐亲自上舰，命令青木离舰，青木这才服从。
05：00，3艘驱逐舰围住“赤城号”，向它发射了3枚鱼雷。右舷一侧发生爆炸，它舰首朝下开始沉没。驱逐舰上所有的人都高喊：“‘赤城号’万岁！万岁！万岁！”20分钟后，它消失了，海面上翻起巨大的泡沫。