在日本偷袭珍珠港之后，日本在太平洋地区发动了一连串迅如闪电的攻势，威克岛、关岛、香港、新加坡、苏门答腊、波罗洲和缅甸纷纷落入日本人之手，整个太平洋地区在日军的攻势下不得不敞开了胸怀。十分明显，日本人也想学学希特勒的闪电战术，迅速建立从千岛群岛出发，经威克岛、马绍尔群岛、所罗门群岛、苏门达腊、直到缅甸的大防御圈。这样就能以岛屿陆基空军为主，辅以航空母舰机动打击兵力，消灭美军企图袭击日本本土的海空力量，保卫日本的征战果实。所以，1942年春日军的下一步作战计划就是先占领所罗门群岛和新几内亚，建立空军基地，切断美澳海上联系，继而又去夺取中途岛，歼灭美国太平洋舰队，从而彻底实现其战略目的。
而要实现上述战略目的，日本海军要做的第一步便是，先占领东南亚的几个重要港口——莫尔兹比和图拉吉。因为日军只要夺取莫尔兹比港，就既可以保护新几内亚一带的己方军事要地，又可以使盟军在澳大利亚北部的航空基地不能发挥作用，这样日军在南进时侧翼就有了保障。而占领图拉吉港，则可以切断所罗门群岛南部的通航水道，在此建立水上飞机基地，这样，既可以掩护莫尔兹比作战的侧翼，又可为以后向东南方前进提供后援。而盟军在此固守不仅对澳大利亚的安全至关重要，且将对未来反攻提供了不可缺少的跳板，因此，在这一带双方都投下了很大的赌注。
美舰向日军开炮。
为了赢得胜利，日军周密布置，组织了一支第一流的航空母舰机动部队。联合舰队的司令长官是山本五十六海军大将，计划以轻型航空母舰“祥风”号为主，另外还有1艘重巡洋舰及1艘驱逐舰组成海上掩护部队，首先支援图拉吉港的登陆作战，尔后转而西进，前去支援进攻莫尔兹比的部队。另外以航空母舰“翔鹤”号与“瑞鹤”号和三艘重巡洋舰及六艘驱逐舰组成突击部队，由高木武雄海军中将指挥，前去截击美军企图阻止登陆的任何部队。可见日军的组织计划极其周密，有一种志在必得的态势。这种复杂的兵力部署，已成为日军在太平洋战争中屡战屡胜的特有战法。日军两支特混舰队分别于4月30日和5月1日，从特鲁克出发，开赴珊瑚海。
美国太平洋舰队司令尼米兹和西南太平洋海区司令麦克阿瑟面对莫尔兹比港日益迫近的危险一筹莫展：一旦美军失去这个位于新几内亚岛上的立足点，不但将无法阻止日军对澳大利亚的进攻，而且还将失去反攻菲律宾的最后机会。当时麦克阿瑟只有200架陆基战机，飞行员又都没有经过海上作战和识别军舰的训练。如果要想把日军挡回去，就必须动用航空母舰上的舰载机。但是，美军的“黄蜂”号航母远在欧洲水域、“萨拉托加”号航母尚在抢修，由“大黄蜂”号和“企业”号组成的第16特混编队又正在执行空袭东京的特殊任务。因此，集结兵力阻止日军航母编队对珊瑚海的进攻迫在眉睫。
为此，尼米兹命令由弗莱彻少将指挥在珊瑚海上执行任务的“约克城”号航母第17特混舰队撤回汤加塔布岛，迅速补充兵员、燃油，以便在4月底之前重返珊瑚海，迎击日军。他又下令驻在珍珠港的“列克星顿”号航母编队向南移动，并在5月1日到弗莱彻报到。麦克阿瑟手下的海军部队也派出了一支增援部队，其中包括美国巡洋舰一艘，澳大利亚巡洋舰两艘、驱逐舰两艘。这些舰只统归第17特混舰队指挥。
表面上看来，美国舰队的这点实力还不足以与日本强大的海军形成相衡的对抗。不过，美国人手中还有另外一招致胜法宝——日军海军联络密码！原来，1942年1月20日，日本“伊一124”号潜艇在澳大利亚达尔文港附近布雷时，被盟军舰艇击沉，从该艇上搜到日军密码本。据此，盟军破译了日本海军的密码，这使尼米兹上将得到了有关日军作战计划方面的详细可靠情报，准确掌握了两支日本机动部队的兵力编成、行动计划以及登陆部队从拉包尔出发的日期。因此，盟军尽管准备仓促，但有此王牌倒也成竹在胸。
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—。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。
5月8日拂晓，美国和日本航空母舰都争先派出侦察机，因为指挥官心里明白，此战胜负取决于能否先于敌方查明对方位置。几小时后，美国“列克星敦”号的史密斯海军少尉驾驶的侦察轰炸机，经过一番侦察后终于发现了日本高木率领的“瑞鹤”号和“翔鹤”号突击部队。他用无线电向上级报告对方舰艇的位置：“2艘敌航空母舰，4艘巡洋舰。航向120°度，航速20节，位置在东北175海里。”两支庞大的舰队终于都找到了搜寻已久的对手，恶战终于就此爆发。9时至9时25分，美航空母舰的突击机群，在战斗警报声中被蒸汽弹射装置弹入空中，“约克城”号航空母舰第一批起飞的飞机为39架：2架战斗机掩护24架俯冲轰炸机，4架战斗机掩护9架鱼雷机，各机群之间保持5～10分钟的间隔，风驰电掣般地扑向日航空母舰。10时32分，当美机飞临时，日舰队开始疏散躲避，狡猾的“瑞鹤”号迅速驶入雷雨区，借雨幕得以逃之夭夭。“翔鹤”号则转舵逆风航行，企图让舰载战斗机升空应战，此举使其成为美机群的主攻目标。10时57分，在泰勒少校的指挥下，美鱼雷机和俯冲轰炸机实施攻击，“翔鹤”号舰首先中一颗炸弹，引起汽油燃烧，随后舰尾又中1颗炸弹，大火蔓延至飞行甲板。滚滚升起的浓烟烈火，为后来编队中被日本“零”式战斗机拦截而失去目标的美机提供了信号。11时40分，又有21架美机飞临“翔鹤”号上空，第2次攻击随即开始。4架美军俯冲轰炸机冒死降至760米处才开始投弹，结果“翔鹤”号再中1颗炸弹。这时，该舰已连中3颗炸弹，飞行甲板报废、108人死、40人伤。13时，“翔鹤”号踉踉跄跄地退出战场时，险些沉没。由于“翔鹤”号失去了作战能力，高木只好令其撤出战斗。
但美国人赢得并不轻松：美军的4架侦察轰炸机和2架战斗机在返航途中，遭到10多架零式战斗机的有力拦击，最后全部被击落。至此，美军也付出了30多架飞机的代价。
就在美军飞机向日本航空母舰上倾泻钢铁的同时，“列克星敦”号和“约克城”号也遭到日本舰载机的猛烈攻击，这是怎么回事呢？原来，就在美机起飞之时，正是日机出发之时。于是，另一场大的攻击战开始了。
当时，美军的2艘航空母舰，同在一个环形警戒序列之中。规避运动逐渐使两舰之间的距离加大，这样就削弱了警戒，这无疑对日军极为有利。“列克星敦”号和“约克城”号除了进行蛇形运动外，还不时驶出编队中心，以便让掩护它们的飞机起降。而袭击日舰的飞机起飞以后，“列克星敦”号还留有9架战斗机和8架侦察轰炸机以防不测，“约克城”号则掌握8架战斗机和8架侦察轰炸机。
到了10点55分，“列克星敦”号的雷达突然发现在距离68海里处有大批敌机从东北方向飞来，两舰开始转向，让留在飞行甲板上的全部飞机起飞，总共17架战斗机和16架侦察轰炸机，由“列克星敦”号统一指挥，但与日军70架强大的攻击机相比，美军的空中警戒力量毕竟太弱了。在战斗前，只有3架美机得以拦截敌机，且马上就被日机群吞没。日军飞机分成3个机群，两个是鱼雷机群，一个是轰炸机群，它们冒着美舰高射火炮和战斗机的猛烈火力，开始了凶狠的攻击，最先遭到攻击的“约克城”号成功地避开了敌机发射的鱼雷，左冲右突，在密集的弹雨中奇迹般地仅中1颗炸弹。这颗炸弹在下面的储藏室里爆炸，炸死37人，炸伤多人，但幸运的是航行能力和航空作战能力并未受到影响。比“约克城”号吨位大，但机动性能差些的“列克星敦”号的命运就要悲惨得多了。它在敌鱼雷机从舰两舷夹击下，屡屡遭到重创，一枚鱼雷命中其左舷前部，剧烈的爆炸使船舷喷出一股夹着海水的巨大火舌，接着整个“列克星敦”号猛然一抖，在同一位置又中了一枚鱼雷，航空母舰顿时被滚滚的浓烟覆盖。与此同时日军俯冲轰炸机也紧紧咬着受伤的猎物不放，一颗重磅炸弹正中左舷前炮位3门127毫米高炮，一时间血肉横飞，将那里的火炮全部炸哑。随即一颗小型炸弹又命中了“列克星敦”号的烟囱。这艘航母此时已经被炸得面目全非，惨不忍睹了。
整个攻击持续不到10分钟，日机攻击便告结束，海面瞬时就安静了下来，剩下的只有海面上燃烧的军舰和飞机碎片。重伤的“列克星敦”号倾斜着舰身，可以看出，是舰内已起火。但值得庆幸的是主机照旧能提供所需的速度，航速仍可达24节，飞行甲板完好，对完成攻击任务后返航的飞机来说，母舰上仍然可以降落。
美军开始回收返航的飞机，并自认已赢得了这次战斗的胜利，因为两艘航空母舰均未受到致命的损伤。受伤的“列克里敦”号的巡航速度始终没有降低，一直以一定的航速与舰队保持相对位置。与此相反，日本航空母舰“翔鹤”号已经丧失战斗能力，“瑞鹤”号无法容纳全部飞机，只好把许多飞机抛进了大海。此时，日军原忠一将军能用于作战的飞机仅有9架，而菲奇将军尚有37架攻击机和12架战斗机可以作战。战争的这架天平开始向美军一边倾斜了，美军只要乘胜追击，就有可能彻底赢得这次战斗。谁知，这时出现了一个出人意料的转折，就在美军舰继续向北疾驶，准备下午再发动一次致命的攻击时，“列克星敦”号却突然在12点47分发生了一次爆炸，这是发电机爆出的火花进到从破裂油管里漏出的汽油上引起的。这到底又是谁之错呢？原来，正是舰长艾映辉的错误指令导致了这一结局。当时，由于该舰看来不会造成多大危险，“列克星敦”号继续收容飞机，并且不断地给战斗机加油。但舰上的十几个汽油仓已遭到严重破坏，汽油流了一地。而第一次爆炸的气浪冲开了坚固的钢制水密门和舱口盖，水线以下几层甲板全部被打通，极易挥发的汽油蒸汽通过破口自由流窜，遇火即燃，烈火越烧越旺，随后爆炸不断发生，强度不断增大，军舰上烈焰熊熊。
不久，浓烟窜进舰上医院，几百名伤员被迫转移到宽敞的舰长住舱。两小时后，由于火势蔓延，伤员又撤到前部飞行甲板上，最后从这里转移到一艘驱逐舰上。不久主电缆被烧毁，电动舵失灵，控制军舰运动的催一办法只有使用手操舵轮。“列克星敦”号起初还能保持编队队形，不久就开始左右摆头，失去控制，对周围舰只构成威胁，只好离开编队。
美国“列克星顿”号航空母舰被炸起火，不久沉没。
对自己心爱的航母没有失去最后希望的舰上人员还在黑暗中顽强灭火，企图拯救这只损坏严重、只有航行能力的舰只，可是又一次猛烈的爆炸毁掉了锅炉舱和机舱的通风系统，坚守岗位的人开始神态模糊，舰上火势实在难以控制，只好呼救。一时间舰上火光冲天，舰体剧烈震动，不久，螺旋桨停止转动，威风一时的航空母舰，像一条死鱼漂浮在水面，随波逐流。
加之存放在机械车间里的20颗454公斤炸弹和48枚鱼雷，随时都可能发生毁灭性的爆炸，最后舰长只得下达了弃舰命令，全体船员奉命离舰。一个半小时后，被放弃的“列克星敦”号又发生了一次大爆炸，显然是引爆了那些重磅炸弹和鱼雷。冲击波把停在飞行甲板上来不及转移的飞机和大块钢板，抛向几十米高空，巨大的火柱夹着白色的浓烟和蒸汽直冲云霄。弗莱彻一方面命令舰队重新编队，向南转移，另外又派出一艘驱逐舰，向熊熊燃烧的“列克星敦”号残壳发射了五枚鱼雷，以防残舰被日军俘获，使这艘被美国水兵爱称为“列克斯夫人”的巨舰，于傍晚时分香消玉殒在波涛之中。
美军经过这番惊心动魄的意外打击，战斗力受到极大损失，战争的天平又悄悄偏向了日本人一边，虽然“祥风”号被击沉，“翔鹤”号受伤，但“瑞鹤”号完好无损，日本人只要抓住这一个战机，就能置敌手于死地。但日本人的情报错误再一次戏剧性地拯救了美国人。返航的日军飞行员报告：2艘美国航空母舰均被击沉。自信战无不胜的原将军相信了这个情报，作了非常乐观的估计，并将此情况向上级报告。这种夸大战果的主观臆断，使傲慢的高木将军决定让受伤的“翔鹤”号航空母舰返回特鲁克，这也促使在拉包尔指挥全局作战的司令长官井上成美海军中将决定让整个突击部队撤离战场。就这样，一个全歼美军舰队的绝好良机，在日本人的错误和愚蠢的自信中被丧失掉了，美国人又一次死里逃生。
日本海军司令又于8日17时下令：“停止攻击，脱离敌人，补充燃料，修整飞机。”当夜，日本海军司令山本大将得知此事后，勃然大怒，严令高木舰队：“继续追击，歼灭残敌！”然而，8日下午美太平洋舰队司令尼米兹就下令：“航空母舰编队立即撤出珊瑚海！”一追一躲之间，大海战就这样不了了之。
这是人类战争史上首次全部由航空母舰舰载飞机进行的大厮杀，在这场以飞机搏杀的海战中，日美双方互有损伤：日方“祥风”号航空母舰沉没，“翔鹤”号遭重创，“菊月”号驱逐舰和3艘运输舰被击沉，损失飞机77架，伤亡1047人；美方的“列克星屯”号航空母舰沉没，“约克城”号受伤，一艘油船和驱逐舰“西姆斯”号被击沉，66架飞机被毁，543人伤亡。但从战略上看，美军无疑是胜利者。此役不仅制止了日军对莫尔兹比的入侵，而且使南云舰队在后来具有全局决定意义的中途岛战役中减少了三分之一的航空母舰。更重要的是，这是自太平洋战争爆发以来，一直所向无敌的日军第一次遭到挫败。因此，珊瑚海大战标志着太平洋战争从此进入了一个新的阶段。