過了不到１小時，“大黃蜂”號上的觀察哨也發現了敵巡邏艇。

　　日本“東丸２３”號艇已開始用明碼發報說：“在離東京６５０海里處發現３艘敵航空母艦。”接著，邁克艦隊又發現１艘日本巡邏艇，距離艦隊只有６海里。哈爾西下令：“擊沉這兩艘日本巡邏艇。”他還電告“大黃蜂”號航空母艦：“飛機出動，祝杜立德中校及全體英勇的飛行員幸運，一路平安！上帝保佑你們！”這比預定的起飛點遠了２００海里，比預定日期提前了一天。

　　飛行員們立即登機，同時給每架飛機裝上附加油箱，并把各油箱灌得滿滿的。第一架改裝的B—２５雙引擎轟炸機，由杜立德駕駛，停在“大黃蜂”號航空母艦甲板上，其前面的跑道只有４６７英尺。這架陸軍用的飛機太大，左翼伸在航空母艦的左舷之外。杜立德開足氣閥發動引擎，機輪擋板移開了，飛機向前沖去，左輪沿著飛行甲板左舷一側的白線跑著，在母艦甲板上搖搖擺擺地迎著強風朝前駛去。駕駛員開始加速后，在航空母艦被浪頭抬起來的一剎那，B—２５轟炸機猛然升空了。１６架B—２５轟炸機一架接一架地升上了天空。

　　幾乎與此同時，邁克艦隊改變航向，轉彎９０度，以２５海里的時速撤離該海區。杜立德率領B—２５轟炸機向西飛去。此刻，日本人錯誤地以為，美國艦隊從６５０海里處撤走了，不可能對日本進行空襲。他們還認為，只有艦隊進入４００海里海域，艦載機才可能起飛前來轟炸東京。然而，日本人沒有料到，陸基遠程B—２５飛機已經從航空母艦甲板上起飛成功了。邁克艦隊的撤離不僅為B—２５機群作了掩護，而且誘使日本犯了大錯誤。杜立德機群，反客為主，鉆了日本人喪失警惕的空子，突然奔襲東京。東京大本營按照“東丸２３”號艇的報告進行判斷，認為還要過一天敵機才能到達，同時接到報告說，敵艦隊已經撤出６５０海里地區，因而沒有發出防空警報。

　　９時４５分，一架日本巡邏機報告：“發現１架向西飛行的雙引擎轟炸機。”但大本營海軍部誰也不相信這個報告。他們肯定說：“美國航空母艦上沒有雙引擎轟炸機。”甚至斷言：“空襲最早也要等到次日上午才會來臨，因為那時美國艦隊才能到達離日本海岸３００海里以內的海域。”海軍部的高談闊論未完，杜立德機群已從不同角度對東京進行轟炸。

　　美機的空襲在軍事上給日本造成的損失并不大，但卻給日本帶來了巨大的心理沖擊；同時使美國的民心士氣為之大振。美國各大報刊得意地宣布：“杜立德立奇功、創奇跡。”

　　杜立德被美國國會授予榮譽勛章，并越級由中校晉升為準將。