由于要从jn-25得到情报非常费时，美国太平洋舰队司令海军上将切斯特??尼米兹到了最后一刻才掌握了能够用来埋伏日本舰队的可靠情报。他立即召回了在太平洋西南方的航空母舰富兰克林号、大黄蜂号以及因为参与珊瑚海海战而正在珍珠港进行重大维修的约克城号。任命雷蒙德??斯普鲁恩斯少将代替患病的哈尔西中将指挥第16特混编队。尼米兹就准备以三艘约克城级航空母舰为主力，再加上约五十艘支持舰艇，埋伏在中途岛东北方向，攻击前往中途岛的日本舰队。
在珊瑚海海战受重伤的约克城号返回珍珠港时，她看上去需要进行几个月的重大维修工程。经过七十二小时不眠不休的抢修，她的飞行甲板已重新铺平，内部也装上新的钢条支撑架，舰载机组成新的舰载机队。尼米兹上将不惜一切地违反了许多海军条例，就为了达成让约克城号随行的目标。在约克城号入港的仅仅三天后，她奇迹般的随着美军舰队（第17特混编队）奔向中途岛，展开她的最后一次作战任务。
除了实体战力的筹组，人员上尼米兹任命了雷蒙德??阿姆斯??斯普鲁恩斯少将代替当时因病而无法作战的威廉??哈尔西中将指挥第16特遣舰队。尼米兹以手头中可用的所有航空母舰为主力，再加上约五十艘支援舰艇，在中途岛东北方向等候伏击前往中途岛的日本舰队。中途岛上则有海军陆战队第六守备营约两千一百多人，以及海军航空站里含飞行员与辅助兵力在内约一千五百人。
与此同时，日本海军参加珊瑚海海战的航空母舰瑞鹤号在位于特鲁克（truk）的基地等待一批新的舰载机；受伤的翔鹤号则在基地进行维修。如果日本海军没有大意地认为美军只会派遣两艘航母富兰克林号及大黄蜂号迎击苍龙号，飞龙号，赤城号以及加贺号的话，那么中途岛海战，将可能会有迥然不同的结局。
由於日军错误低估了美军奇迹般的维修能力，日本海军自始至终都以为美军只有富兰克林号及大黄蜂号两艘航母能投入战斗中。