A Nagumo tengernagy parancsnoksága alatt álló hat repülőgép-anyahajó és 17 csatahajó ? a felfedezést elkerülendő ? különböző útvonalakon, rádiócsend mellett tette meg a több ezer kilométeres utat a találkozási pontig. A hadműveletet a legapróbb részetekig kidolgozták, figyelembe véve az amerikai riasztórendszer működését, az amerikai hajók elhelyezkedését is. A támadást azért időzítették hétvégére, mert ilyenkor lazul a fegyelem, ráadásul minden hajó visszatér a bázisra.
Az amerikai hadvezetés figyelmen kívül hagyott minden veszélyre utaló jelet: a flotta főparancsnoka a támadás idején golfozni volt, az a tiszt, aki egy radarállomáson a bázis felé tartó azonosítatlan jeleket észlelt, egyszerűen nem hitte el, hogy azok japán repülők lehetnek. Az elbizakodottságért komoly árat kellett fizetni, a merész és kockázatos tokiói terv sikerrel járt. A japán repülők első, majd második hullámának csapásai következtében minden amerikai csatahajót találat ért, hullámsírba küldtek hét hadihajót, súlyosan megrongáltak további tízet, elpusztítottak 300 repülőgépet, a kikötőben 2400 amerikai halottat és 1300 sebesültet számoltak össze.
A megzavarodott amerikaiak a zűrzavarban öt saját repülőgépüket is lelőtték, a támadók alig 29 repülőgépet és 64 embert vesztettek. Nagumo nem aknázta ki a sikert egy harmadik támadással, így Pearl Harbor infrastruktúrája épen maradt, az amerikaiak azonnal hozzáláthattak a megrongálódott hajók kijavításához. Miután azonban az amerikai flotta elvesztette ütőképességét, 1941. december 7-ét követően a japán hadműveletek hosszabb ideig zavartalanul folyhattak a térségben. Az amerikaiak csak 1942 nyarán, a Midway-szigeteknél tudtak revansot venni.
A mai napig folyik a vita arról, vajon Roosevelt elnök tudott-e a rajtaütés tervéről (az nem volt kétséges senki számára, hogy Japán támadni fog, csak azt nem volt ismert, hogy hol és mikor.) Az elterjedt vélekedés szerint igen, de nem tett semmit, hogy egységes országot vihessen a háborúba. Az igazság vélhetően soha nem fog kiderülni.
