盟军的两支航空母舰编队5月1日在珊瑚海集结完毕，由弗莱彻统一指挥，菲奇将军在指挥航空母舰作战方面具有丰富经验，由他担任航空作战的战术指挥。5月3日，由志摩少将率领的日军异常顺利地占领了图拉吉岛。正当日本人为首战告捷而庆幸之时，美军的空中打击临头。5月4日7时30分，40架由“约克城”号航空母舰起飞的轰炸机对图拉吉进行了空袭，日驱逐舰“菊月”号和3艘登陆舰被击沉，其他2艘舰只和5架水上飞机被击伤。
“图拉吉遭到美机空袭！”井上中将立即意识到美国的航空母舰编队已“兵临城下”，他马上电令在所罗门群岛以北游弋待机的、由高木武雄指挥的机动打击舰队立即南下，寻敌作战。一场更为激烈的战斗已不可避免。
就在弗莱彻将军把兵力结集之时，日本人筹划已久的莫尔兹比港进攻作战也开始了，由日海军特别陆战队和工兵共约4000人组成的攻击部队，分乘10艘运输船从拉包尔出发，由1艘轻巡洋舰、6艘驱逐舰、4艘扫雷艇和2艘猎潜艇护航，驶往莫尔兹比港，去完成预定的计划。由高木武雄指挥的航空母舰“翔鹤”号和“瑞鹤”号在警戒舰只护航下，也进入珊瑚海。就在双方谨慎地试探对手实力的时候，出现了一个具有戏剧性的小镜头：6日夜，巡航的日军部队高速接近了正在补给燃料、毫无战斗准备的美军部队，距离一度只有70海里，情况十分紧急，但由于珊瑚海地区浓云密布，恶浪滔天，日本人竟没有发现美国人，日军舰队在高木的命令下，竟莫名其妙地撤退了，就这样，一场即将上演的遭遇战消失在夜幕之中。
日、美两方都在茫茫的大海上搜寻自己的猎物，希望能首先发现对方，以便先发制人制敌手于死地，但由于气候等原因，双方始终在捉迷藏。5月7日上午，由“约克城”号起飞的美国舰载侦察机发回急电：“敌航空母舰1艘、巡洋舰4艘，距离180海里，航向120°度，航速20节，西北向。”几乎同时，陆基侦察机也发来同样的情报。弗莱彻少将闻讯大喜，决心痛歼日本舰队，以雪美军珍珠港之耻。上午10时整，24架鱼雷机、36架轰炸机分别从“列克星敦”号和“约克城”号起飞，在16架战斗机的掩护下，扑向日舰队。
但是，美机前去攻击的并不是高木舰队。原来，图拉吉空袭之后，日军并没有放弃最初的作战计划。5月4日，4000多日军分乘14艘运输舰由拉包尔起程，前去攻占莫尔兹比港。后藤公有海军少将率领航空母舰“祥风”号和4艘重巡洋舰组成直接掩护舰队紧随其后。美机发现的正是这支舰队。
上午11点左右，美机群发现目标，并马上实施攻击。面对突然飞临的美机，日舰队阵脚大乱，“祥风”号拼命转舵，企图迎风放出甲板上的飞机。这时由贝勒特上尉率领的13架美国4BK鱼雷攻击机冒着日舰密集的防空炮火，低空抵近“祥风”号发射鱼雷，3枚鱼雷命中，“祥风”号迅即大火熊熊。几分钟后，又有10架美鱼雷机在仅距“祥风”号460米至920米处发射鱼雷，结果又有4枚命中。与此同时，俯冲轰炸机也命中“祥风”号13枚炸弹。11时35分，即祥风号首中鱼雷15分钟后，它便沉入了满是珊瑚和海藻的海底，这是二战期间击沉战舰的最快纪录之一。该舰800余人中，仅有百余人逃生，而美军的损失仅仅是3架侦察轰炸机。
在这一场对攻的大突击中，基本上双方都看清了对方的实力。看来，在这种试探性的进攻之后，更大规模的海战也即将爆发。
双方海战的第一回合，美国人明显占了优势，而日本人由于错误的情报，丧失了首先攻击敌航空母舰的良机。机会已经错过，日本人再去进攻显然已不太现实，但原忠一海军少将却受不了白天遭受的侮辱，决心再来一次偷袭。为了这一次空袭能一举成功，他挑选出擅长夜战的飞行员，驾驶12架俯冲轰炸机和15架鱼雷机组成攻击部队，悄悄起飞，飞向估计的美国航空母舰所在地点。的确，日军这一冒险很不值得，日军飞机实际是从弗莱彻编队的附近飞过的，但由于密云连绵不断，时时有倾盆大雨，加之黄昏时分能见度极差，日本飞机没有能发现美航空母舰，而以逸待劳的美国人则利用新式雷达的引导，对这批日机进行截击，混战中日军机群被美机击落8架鱼雷机和1架俯冲轰炸机。被打得晕头转向的日飞机只得返航。途中，在寻找己方航空母舰时，正好路过美特混舰队上空。这本是一个攻击的绝好机会，但惊魂未定的日飞行员却早早地便把炸弹投光了，以致飞临目标上空却只能徒唤奈何了。但美国人却一点也不手软，瞄准目标后，几艘军舰随即开火，日机当场被打落12架，其他飞机仓皇逃命，飞回日本的航空母舰。这样，日军派出时有27架飞机，但只有6架安全返航。第一回合日本人是赔了夫人又折兵。经此一役，交战的双方指挥官都已知道对方的大概位置，并都考虑过以水面舰艇实施夜间攻击，但因为近在咫尺，双方都怕削弱自己的警戒兵力，这些计划也就都没有付诸实施。双方都十分清楚，第二天天一亮就会爆发一场恶战。
那么此刻，双方力量对比的情况又是怎样的呢？具体来看，双方各有航空母舰2艘，美军有飞机121架，日军有飞机122架，美军在轰炸机方面占优势，而日军则在战斗机和鱼雷机方面占优势。另外美军编队彻夜向南航行，离开了风雨交加的海域，进入了天气晴朗的水域，而日军则向北航行，仍在有风雨的海域活动，云笼雾罩，难被发现，气象条件对日本人有利。可见双方力量旗鼓相当，到底谁能稳操胜券，恐怕只有上帝事先知道。