שישה חודשים אחרי ההתקפה היפנית על פרל הרבור - בתחילת יוני 1942 - שוגרו ארבע נושאות-מטוסים יפניות לתקוף את האי הקטן מידווי באוקיינוס השקט. הקרב במידווי היה, למעשה, נקודת-מפנה במלחמת העולם השנייה, ואחרי הניצחון האמריקני – לא היה כל סיכוי ליפן. למרות זאת, המלחמה נמשכה עוד כשלוש שנים וחצי, תוך יוזמה מתמדת של האמריקנים.
לקרב מידווי, שנמשך שלושה ימים, הגיע אדמירל צ'סטר נימיץ, מפקד הצי האמריקני באוקיינוס השקט, עם מלוא המידע על כוונות היפנים, שפענחו שוברי הצפנים של
חיל הים. הוא שיגר את כוחות הים האמריקניים לפגוש את היפנים, כשהוא יודע את כל תוכניותיהם ואת לוחות-הזמנים למבצע היפני. כך, התגבר נימיץ על היתרון היפני בספינות מלחמה, במטוסים ובניסיון, וארבע נושאות-המטוסים של יפן – עיקר הכוח הימי של הממלכה – הושמדו ביום הראשון של קרב מידווי. האוקיינוס השקט נותר כמעט פתוח לפעילות אמריקנית.
האמריקנים הפעילו נושאת-מטוסים אחת ו-145 מטוסים מול ארבע נושאת-המטוסים, שנשאו 291 מטוסים, וסיירת כבדה יפניות. היתרון האמריקני הושג באמצעות מפצחי הצפנים, שידעו הכל על המהלכים היפניים מאז חודש מאי. בנוסף, הטייסים האמריקניים גילו גבורה עילאית.
מבין מפצחי הצפנים נמצא עמנו רק אדמירל בדימוס מאק שאורס (Showers), בן 92, שהיה אז קצין זוטר למדי, שאך הצטרף לחיל הים. מפצחי הצפנים היו צריכים למצוא את משמעות 45,000 קבוצות של חמישיות מספרים, שהיו בשימוש המצפינים היפניים. הפיצוח נעשה ידנית, בשלבים ממושכים של עבודה קשה. בדצמבר 1941, לפני ההתקפה היפנית על פרל הרבור, הם כבר הצליחו לפענח חלק קטן מהידיעות, שקלטה ההאזנה האמריקנית.
אדמירל שאורס מספר, שהשערה חכמה הייתה שקובץ האותיות AF פירושו האי מידווי. אדמירל נימיץ השתכנע, אך אדמירל ארנסט קינג, המפקד הבכיר של חיל הים האמריקני בזירה, רצה להיות בטוח לפני שישלח את מטוסיו למארב לאניות היפניות.
אדמירל נימיץ הורה לבסיס הקטן באי מידווי לשגר למפקדה בהוואי מברק, שהמתקן לטיהור מים של הבסיס יצא כלל פעולה, וביקש לספק לו מיד מי שתייה. צוותי מודיעין באוסטרליה ובהוואי קלטו את התגובה היפנית למברק הזה, ואיתרו בה חזרה מרובה על האותיות AF, שאימתו את השערת המפצחים האמריקניים.
ליפנים לא היה כל מידע על הכוח האמריקני. הם סברו, שהאמריקנים נמצאים הרחק, באיי שלמה, ונפלו לא-מוכנים למארב, שהכין להם אדמירל נימיץ באזור מידווי.
למרות הצלחת מפצחי הצפנים, לא נטו מפקדים לסמוך עליהם בתכנון מבצעיהם, כפי שעשה אדמירל נימיץ – מספר אדמירל שאורס – אחרי מידווי כבר היה קל יותר לאנשי המודיעין למכור את סחורתם. "עד קרב מידווי חשבו, שאנחנו מין דבר מסתורי, ואין צרך להאמין בו. למזלנו, אדמירל נימיץ היה אוהד למודיעין".
אבן-דרך נוספת למפלת היפנים במלחמה הייתה הריגת האדמירל איסורוקו ימאמוטו, מתכנן ההתקפה על פרל הרבור, בשמונה-עשר באפריל 1943: שוב בעקבות פיצוח צפנים יפניים, ארבו מטוסים אמריקניים למטוסו, והפילוהו מעל הג'ונגלים של איי שלמה.
התבוסה במידווי הייתה קשה מאוד ליפנים, והוסתרה מהציבור ביפן עד תום המלחמה. ואילו בארצות-הברית הסתירו מהציבור את העובדה, כי בכירים יפניים הציעו להיכנע, אך הצעתם נדחתה כיוון שהאמריקנים דרשו, שיפן תיכנע ללא כל תנאי; וזה לא היה מקובל על העלית היפנית, שרצתה להגן בכל מחיר על שלמותה הטריטוריאלית של יפן ועל כבודו של הקיסר.