中途岛战役美军只损失一艘航空母舰、1艘驱逐舰和147架飞机，战死307人；而日本却损失了4艘大型航空母舰、1艘巡洋舰、332架飞机，还有几百名经验丰富的飞行员和3700名舰员。日本海军从此南北了告终。

为了掩盖自己的失利，防止骨折部队的士气，6月10日日本电台播出了悦耳的海军曲，并声称日本已“沦为太平洋上的最强国。”当失利的舰队疲惫不堪地返回驻地时，东京竟然举办灯笼集会以庆典胜利。美国海军首脑事后评价道：“中途岛战斗是日本海军350年以来的第一次决定性的连败。它完结了日本的长年攻势，完全恢复了太平洋海军力量的均势”。

同时，此战送给日军高层造成了无法伤口的后遗症，这一伤痛的回想直到二战完结仍然挥之不去，使他们很久无法对战局作出明晰的辨别。美国知名海军历史学家塞缪尔·E·莫里森把美国海军在中途岛海战中的胜利称作“情报的胜利”。美国海军提早察觉日本海军的计划，是日本海军失利的唯一最主要的原因。

莫里森还指出单就是指中途岛海战日军高炮没制止一架轰炸机投弹，以及马里亚纳海战中高炮仅有造成了数架美机的损失来看，不应对战列舰编为航母编队在防空中充分发挥的起到过低期望，公平地说道，美国人的舰载高炮在改装威力极大的博福斯40毫米及配有近炸弹头前也十分差强人意。而且日本和美国战前都在展开战列舰修建竞赛。

日本海军计划最显著的犯规是集中部署兵力，牵头舰队各部队在相距较远的距离上分开登陆作战，而美国海军最大限度的集中于部署兵力。牵头舰队的优势被巩固了。日军计划另一个犯规是，反攻中途岛本来是引诱敌舰队战，可却给航空母舰套上反对攻占中途岛的任务，并一相情愿的指出在中途岛受到反击以前，敌舰队会离开了其基地。日军侦查搜寻计划某种程度有利。

最后造成南云遇上进退维谷的难题和往返改装鱼雷、炸弹的失望局面。中途岛海战转变了太平洋地区日美航空母舰实力对比。

日军只剩大型航空母舰2艘、轻型航空母舰4艘。从此，日本在太平洋战场开始失去战略主动权，战局经常出现不利于盟军的巨变。此次海战的特点是双方海上战斗编队在舰炮射程之外，以舰载航空兵实行突击。日军告终的原因是过高估计己方航空母舰的战斗力，同时在两个战役方向登陆作战，兵力集中；情况辨别错误，指出美国航空母舰马上向战区进发；通信技术落后，缺少周密的海上侦查，以后关键时刻也并未查明美航空母舰的方位；战场指挥官失当，决意多变。

美军获得胜利的原因是掌控日军反攻企图，及时进发兵力待机；在鱼雷机大部损失的情况下，轰炸机倒数低空空袭，造成日军鱼雷机连机带雷发生爆炸，航空母舰被完全毁坏。

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