水平轰炸机飞行员在有明湾海军轰炸靶场进行训练，日军在靶场上标出与美军战列舰同样大小的靶标，经过两周的单机和编队轰炸，飞行员的投弹命中率已高达80％，而且命中精度达到300米高度误差在30米内的极高水平。技术人员改进了投弹装置，并将800千克穿甲弹改装为航空炸弹，以加大炸弹威力。
俯冲轰炸机和战斗机飞行员也进行了针对性训练，都达到了训练要求。为了在空袭中取得更好的战果，所有飞行员还强化进行了对美军舰艇的识别训练。
与此同时，参战舰艇也进行了强化训练。水面舰艇主要是为适应北航线的气候特点，重点进行了恶劣气候下的海上加油训练。技术人员对加油设备进行了改进，还对加油方法进行了分析研究，帮助舰艇部队提高海上加油的效率。山本还担心如果无法从油船得到补给，作为后备方案还特别进行了从战列舰和航母向巡洋舰和驱逐舰进行海上加油的准备和训练。此外，所有大型军舰都对不必要的设备和个人物品进行精简，将节省下的载重量全部装载燃料，以增加燃料储备量。
使用袖珍潜艇的决定直到10月13日才确定，还要在袖珍潜艇上加装切割反潜网装置和自爆装置，所以训练最为紧迫，在水下地形近似珍珠港的中城湾进行了紧张的鱼雷攻击训练，最后甚至还没有来得及进行袖珍潜艇与母艇的合练就匆匆出发。
1941年11月上旬，所有参加突袭作战的舰艇，完全按照突袭计划，以集结在佐伯湾的联合舰队主力战列舰为目标，连续进行3次综合攻击演习，作为战前训练的检验。山本通过这些演习认为攻击效果良好，已经达到了训练目的，参战部队总结演习经验，返回各自基地，进行最后的出发准备。11月23日，所有参战舰艇的舰长和飞行军官，一起研讨作战方案中的关键问题。11月24日，所有飞行员在珍珠港的沙盘模型上明确各自的任务。
为了做到知己知彼，日军在收集美军情报上下了很大功夫。1941年5月后，派到珍珠港的日本间谍多达200人，从各方面搜集珍珠港的天气、水文、地形和美军基地、飞机、舰艇的部署。特别要提到日本海军情报部的吉川猛夫少佐，经过8个月的培训，以森村正的化名，于1941年3月作为日本驻檀香山领事馆参赞来到珍珠港，进行情报搜集。吉川用真正日本人的细微精神，对他认为可靠的每一点滴情报都予以详细的记录。然后将情报以外交密码发回外务省再转海军。他发回的情报从最初的每周1次发展到最后每日1次，为日本海军提供了大量有价值的情报。其中包括：美军在不同日子的舰艇停泊情况和活动情况，珍珠港美军飞机的机种和数目，珍珠港的防空设施等。为日军的偷袭成功立下首功。开战后，他的身份没有暴露，作为外交人员和美国驻日本的外交人员交换，得以回国，并因此获得日本和德国授予的勋章。
为了得到北航线的实际情况，日军于10月派出两批共4名军官，化装成商人或水手，搭乘经北航线的船只赴檀香山，实地考察北航线的气象、海情及航道情况。除了派遣间谍获取情报外，日军还加强对夏威夷广播和电讯的监听。经过这些努力，在开战前，日军已准确掌握了美军在珍珠港的防御设施、兵力部署、舰艇和飞机的种类数量、驻泊停放情况、美军的活动规律等情报。
为了确保偷袭的突然性，日军采取了一系列的战略欺骗和伪装。
首先，以和谈作为掩护。1941年2月，日本政府任命退役海军上将、美国总统罗斯福的朋友、著名的亲英美人士野村吉三郎为驻美大使。他在几个月中，与美国官员的会谈多达数十次。7月，近卫首相致信罗斯福，表示两国间没有不能用谈判解决的问题，并保证绝不侵犯英、美在东南亚的利益。11月5日，也就是日本大本营决定对英美开战的同一天，还派出曾任驻美领事、娶美国人为妻的亲美派人士来栖三郎为和平特使，赴美谈判。直到12月7日，就是实际开战的前一天，日本政府还照会美国，声称日本不拒绝谈判。
其次，1941年7月，日本关东军由11个师40万人增加到20个师70万人，并举行代号为“关特演”的大规模演习，制造进攻前苏联的假象，掩盖对美国的作战准备。10月，在日本内海组织登陆演习，还邀请各国驻日武官参观，以吸引各国的注意力。12月例行的从横滨到檀香山的定期邮船“龙田丸”号照常出航。12月5日到12月7日3天里，组织江田岛海军军官学校的3000名学员装扮成海军官兵，游览东京市容，营造太平无事的景象。在舰载机训练的日子里，抽调其他部队的飞机进驻参训部队的基地，保持这些基地原有的正常飞行和通讯。这些掩人耳目的措施可谓煞费苦心。
最后，加强保密措施。在很长时间里，该计划只有山本和极少数高级军官知道。参战部队训练地点在日本南部的鹿儿岛和佐伯湾，而集结地点则在日本北方的择捉岛单冠湾。在突击编队集结过程中，各舰均选择远离商船航线的偏僻航线，分批按不同的时间间隔前往。在航行中，各舰的收发报机一律加上铅封，实行严格的无线电静默，并特别注意反潜警戒。当突击编队的舰艇进入单冠湾后，海防部队就切断择捉岛同外界的一切联系，甚至连岛上居民的粮食等生活必需品都由海军的补给船来运送。对编队舰员的私人信件也一律进行检查，并扣押到开战那天才发出。在突击编队向珍珠港航行途中，所有舰艇实行只收不发的严格无线电静默，夜间进行灯火管制。另外，派出数艘驱逐舰停泊在本土，伪装航空母舰的无线电呼号，进行无线电通信，以欺骗美军的无线电监听。同时，联合舰队全面更改密码和呼号，以迷惑扰乱美军的监听。
1941年10月18日，近卫文磨辞职，陆军大臣东条英机接任首相，这个臭名昭著的战争恶魔一上任便迅速加快了战争准备。
11月5日，御前会议决定对英美开战。日军大本营发布《海军一号令》：命令务必于12月上旬完成各项作战准备。山本命令南云忠一率领突击编队隐蔽地于11月22日在单冠湾集结。
11月23日，突击编队完成秘密集结，待命出发。同日，突袭计划才下达给各舰舰长、参谋人员和飞行员。这些有关人员在得知计划之后，立即开始研讨攻击方案细节，作最后的调整。这一工作贯穿整个航行过程中，几乎每天突袭计划都在进行细节修正，很多高级军官甚至片刻不离作战舱室，连晚上都是和衣而睡，抓紧时间对突袭计划进行一遍又一遍的推敲和研究。
11月25日，山本向南云发出绝密命令：11月26日出发，航行中务必保持隐蔽，于12月3日到达待机海域，并完成所有作战准备。
11月26日晨6时，突击编队主力（除中途岛破袭部队外）从单冠湾启航。山本的最后指示是编队以14节航速沿北航线航行，并实施24小时对空、对潜警戒。如果同美国的谈判获得成功，就立即返航。
同一天，美国向日本递交措辞强硬的备忘录，作为对日本谈判方案的答复。因为当时的国务卿是赫尔，所以史称赫尔备忘录。
11月27日，日本内阁和大本营召开联席会议，讨论赫尔备忘录，认为开战已势在必行。
11月30日，突击编队按预定方案，实施第一次海上加油。然后以6艘航空母舰为核心排成3个纵队，以3艘潜艇在队列前方约200海里进行侦察。整个编队采取严格的无线电静默，只收不发，密切关注谈判进程和开战指示。当天，山本电令南云，如果在12月6日前被发现，就放弃执行计划，掉头返航。
12月1日，御前会议最后下定开战决心。大本营确定开战日期为12月8日。
12月2日，山本根据大本营命令，向南云发出“攀登新高峰1208”的密码命令，通知南云进攻日期为12月8日，即夏威夷时间12月7日。
12月6日，突击编队进行最后一次海上加油。补给部队在完成最后一次海上加油之后，便与主力分手，这样突击编队此时就只剩下作战舰艇了。山本仿效他所崇拜的东乡平八郎向南云发出动员令：“帝国兴衰在此一举，我军将士务必全力奋战。”南云立即将此电文用灯光信号通报全舰队，然后在旗舰“赤城”号航空母舰的桅杆上升起了“Z”字旗（自1905年东乡平八郎在对马海战中升起“Z”字旗取得胜利后，“Z”字旗便成了日本海军的胜利标志）。同一天，日本外交部致电驻美使馆毁掉密码和密码机，最后通牒于美国时间12月7日13时递交。
12月7日，突击编队进至中途岛以东600海里，进入美军飞机巡逻范围，编队形成环形防空队形，6艘航母编成两路纵队，为队列核心，2艘战列舰和2艘重巡洋舰位于航母纵队四角，9艘驱逐舰在最外围，南云下令航速增至24节，直扑珍珠港。
先遣队的27艘潜艇都于当天夜间到达指定位置，第一分队4艘在瓦胡岛以北海域，第二分队7艘封锁珍珠港东西海峡，第三分队9艘监视珍珠港的入口。其中伊—71号潜艇向编队报告瓦胡岛西北的拉哈纳锚地没有舰艇停泊。也就是说所有的美舰都停泊在珍珠港内。于是，突击编队的所有进攻力量都集中用于珍珠港。特别攻击队的5艘潜艇分别放出所携带的袖珍潜艇，由袖珍潜艇自行设法潜入港内。最后2艘潜艇则负责监视夏威夷同美国本土之间的联系。当晚，突击编队收到东京转来的由吉川猛夫发自珍珠港的报告：珍珠港停泊有战列舰9艘、巡洋舰3艘、驱逐舰17艘。另有4艘巡洋舰和2艘驱逐舰在船坞，港内无航空母舰。美军没有飞机巡逻，也没有部署防空阻塞气球。
三、兵行险着珍珠港血火浮沉
夏威夷檀香山时间1941年12月7日，“那一个命运中的星期天，显得比平常更宁静，广阔无涯的波涛，有节奏地冲打在瓦胡岛的海岸上，威基海岸的浪花，平静得引不起早起散步者的注意。天上没有一片浮云，市区后面的坦特拉斯山顶也显得分外寂静。”
在度过了一个欢乐的周末之后，在珍珠港的美国舰队的大部分官兵还未起床。檀香山广播电台播放着轻音乐，教堂的钟声柔和地在涟漪泛起的水面上缭绕荡漾。平时难得聚在一起的战舰，现在正整整齐齐地排列在港内。除9艘战列舰外，还有巡洋舰、驱逐舰、水上飞机母舰等大小共96艘。这种壮观的阵容，带给官兵无限的安全感。虽然华盛顿方面已经警告过所有美国军事单位，日美战争无可避免，只是个时间问题。但是，驻扎在夏威夷的一般美国官兵，丝毫未感到战争迫在眉睫。
然而，他们并不知道，一场厄运正悄悄向他们袭来！
12月7日早4时，美国太平洋舰队常驻基地珍珠港以北250海里处，一支庞大的舰队打破了宁静，向南驶去。6艘航空母舰排成了两路纵队，在他们的四角有2艘高速战列舰和2艘重巡洋舰，最外一圈是9艘驱逐舰，而在这个钢铁花环最前面引导的是一艘轻巡洋舰和2艘潜艇。舰队在尚未破晓的海面上，留下了一条又粗又宽的雪白航迹。每一艘航空母舰的飞行甲板上，排满了双翼展开、引擎开动的战鹰。机腹下有的挂着重型炸弹，有的挂着鱼雷，铅灰色的雷壳上微微闪烁着冷光。这就是日本国海军最精锐的南云机动舰队，他们将执行一个惊天的神秘行动——偷袭珍珠港！
5：30分，“利根”号和“筑摩”号两艘巡洋舰各自弹射1架零式水上侦察飞机，对珍珠港进行战前侦察。
6时，舰队放慢了行进速度，“赤城号”的舰首缓缓地转向北方，也就是迎风的方向，主桅杆上的南云中将的将旗下面，一面“Z”字旗在风中猎猎作响。36年前，在对马海峡上，东乡海军大将就是挂着这面旗帜一举将俄国波罗的海舰队击溃的。飞行员迅速就位，此时，时间正指在渊田美津雄手表的1点30分（东京时间），舰桥上，风刮得呜呜的响，大浪不时地打到飞行甲板上。天空一片漆黑，外面什么也看不到。如果是演习的话，一定得等到天亮才能起飞。但这是作战，必须此时起飞。
“祝马到成功！”在人们的一片欢呼声中，渊田海军中佐非常沉着地走向飞机。他的飞机——总指挥官的飞机尾翼涂着显眼的红黄相间的油漆，在夜里也是那么的醒目。
这个时候，一名地勤工作人员一边扶着渊田上飞机，一边递给渊田一条白头巾说：“这是地勤人员的一点心意，表示我们跟你们一同飞往珍珠港。请务必收下。”渊田点了点头，接过头巾，把它紧紧地扎在自己的飞行帽上。军国主义的罪恶思潮已渗透到每个日军的灵魂。
飞机发动机开始转动，航空母舰在转向顶风方向航行，北风在呼啸。桅杆上“Z”字旗在迎风招展。
飞行控制中心的蓝色起飞信号在不断地闪烁。飞行甲板前面的战斗机开始起飞了。
发动机隆隆作响，飞机在慢慢滑行。军舰仍在剧烈摇摆，飞行甲板也在随着摇晃不止。每摇晃一次，送行的人们心里就紧张得不行。但是，在下次摇摆到来之前，飞机已经蓦地起飞了。甲板上响起了近似疯狂的欢呼声。人们挥动着帽子，挥舞着手臂，还有的则挥舞着带有“Z”字的小旗，为飞行员送行。
第一攻击波共有16个机队，分别由渊田美津雄中佐、村田重治少佐、高桥赫一少佐和板谷茂少佐率领。
