ימאגוצ'י חזר לזמן קצר ליפן בסוף אפריל לתחזוקה על הצי שלו. ביוני 1942, הוא מונה למבצע מידוויי
אני לא יודע. במהלך הקרב, ב-6 ביוני 1942, ימאגוצ'י לא הסכים עם מפקד הצי, סגן אדמירל צ'ואיצ'י נאגומו. מטוס סיור גילה נושאת מטוסים אמריקאית ליד מידוויי. באותו רגע, המטוסים היפנים היו חמושים למתקפה שנייה על מידוויי, עם מפציצים ברמת "קייט" הנושאים פצצות במקום טורפדות. ימאגוצ'י קרא למתקפה מיידית על הספינה האמריקאית, עם המטוסים חמושים כפי שהיו, אבל נאגומו החליט במקום לחכות עד שהמטוסים יהיו חמושים מחדש. זמן קצר לאחר מכן, מטוסי נושאות אמריקאים הרסו את כל נושאות היפניות למעט ספינת הדגל של ימאגוצ'י "היריו". יאמאגוצ'י הורה במהירות על שתי התקפות רצופות על "יורקטאון" אשר פגעו בה. "היריו" הושמד לאחר מכן על ידי מטוסים מ-, בנוסף לכמה מטוסים יתומים של "יורקטאון".