Rampungake ukara ing ngisor iki: Yamaguchi bali menyang Jepang sedhela ing pungkasan April kanggo pangopènan armada. Ing sasi Juni 1942, dhèwèké ditugasaké ing
ing operasi Midway. Sajrone pertempuran, tanggal 6 Juni 1942, Yamaguchi ora setuju karo komandan armada, Wakil Laksamana Chūichi Nagumo. Pesawat pengintaian nemokake kapal induk Amerika () cedhak Midway. Ing wektu iku, pesawat Jepang wis dipersenjatai kanggo serangan kaping pindho ing Midway, kanthi pembom tingkat "Kate" nggawa bom tinimbang torpedo. Yamaguchi njaluk serangan langsung ing kapal AS, kanthi pesawat bersenjata kaya sing wis ana, nanging Nagumo mutusake ngenteni nganti pesawat kasebut wis dipersenjatai maneh. Sakcepete sawise iku, pesawat operator Amérika numpes kabeh operator Jepang kajaba kapal utama Yamaguchi "Hiryū". Yamaguchi kanthi cepet mrentahake rong serangan berturut-turut ing "Yorktown" sing lumpuh. "Hiryū" banjur dirusak dening pesawat saka, ditambah sawetara pesawat "Yorktown" yatim piatu.