第一攻擊波的攻擊持續(xù)了1小時(shí)后開(kāi)始返航，日本方面只損失了9架飛機(jī)。這時(shí)，第二攻擊波的171架飛機(jī)又飛抵珍珠港上空。這些飛機(jī)冒著越來(lái)越強(qiáng)的高射炮火，沖破硝煙，再度向地面和水上目標(biāo)展開(kāi)猛烈攻擊。一隊(duì)俯沖轟炸機(jī)發(fā)現(xiàn)了停在船塢中的“賓夕法尼亞”號(hào)戰(zhàn)列艦，這艘在第一次攻擊中唯一幸免的旗艦終于未能逃脫，甲板上燃起了熊熊大火。
第二攻擊波也大約持續(xù)了1小時(shí)。這次攻擊進(jìn)一步擴(kuò)大了戰(zhàn)果，但由于猛烈的高射炮火，損失了20架飛機(jī)。整個(gè)攻擊結(jié)束后，淵田繞珍珠港飛了一周，拍下了許多照片。
在2個(gè)小時(shí)中，日本人完全統(tǒng)治著珍珠港的上空，354架飛機(jī)隨心所欲轟炸掃射，擊沉擊傷了美國(guó)太平洋艦隊(duì)全部8艘戰(zhàn)列艦，其中擊沉5艘、重創(chuàng)3艘，擊沉擊傷其它艦船10余艘，擊毀美機(jī)400多架，美軍傷亡約4000人。而日本僅付出了29架飛機(jī)的代價(jià)。