自从珍珠港事件以来，罗斯福一直敦促他的军事计划人员寻找轰炸东京的办法,太平洋外围和菲律宾的一片溃败中,这种需求就更加迫切。使用陆基飞机从中国起飞,飞机只能飞单程。直至1942年1月中旬，金海军上将的参谋部想出一个方案：从一艘航母上出动陆基轰炸机进行轰炸。航空母舰可以将飞机载到靠近日本海，但中型轰炸机无法在航母上降落，完成轰炸任务的飞机要飞往中国大陆。
这个计划选中了中型轰炸机B-25B和最新服役的航母大黄蜂号，并由当年的飞行速度世界纪录保持者詹姆斯·杜利特尔中校(右2)领
2．进发
1942年4月2日，大黄蜂号在6艘舰只的护航下载着杜利特的机组人员和16架B-25B，告别了旧金山的金门大桥，劈波崭浪，向西急驶。
4月14日，大黄蜂号穿过北太平洋风暴区，在阿留申群岛和中途岛之间的一个指定地点同哈尔西的企业号会合，“迈克特遣舰队”-这是任务的代号，在阴沉的海面上向着九州海岸以西400英里的目标海域进发。通告了这次任务的目标后，全体人员欢声雷动。
途中，特遣舰队收到东京电台的这样一则广播：“英国路透社报道，美军三架轰炸机轰炸了东京。这种消息可笑之极。日本国民对这种宣传毫不在意，正沐浴在和煦的阳光和樱花的芬芳中享受春光。”杜立特真想为其更正一下是16架。日本的毫无防备增强了机组人员完成任务的信心。
4月17日下午，“迈克特遣舰队”离起飞点只有二十四小时的水程，仍未被敌人发现、大黄蜂号上的甲板人员对B-25B作了最后检查。每架飞机携带4枚500磅的炸弹，米切尔上校的勋章都系在了炸弹上。炸弹还上写着：“我们不想燃烧世界，只想燃烧东京”。这种写炸弹文学的传统延续至今，送给萨达姆的炸弹上也有。
傍晚，雷达发现了日本海上警戒线最外层的哨艇，舰队改变了航向。4月18日上午七时半之后不久，一艘敌船发现了特遣舰队，它发出的无线电警报被舰队接收到了，几分钟之后，前卫巡洋舰用炮火击沉了这艘小型勤务艇。杜利特和哈尔西决定立即起飞，即使多飞一百英里，也不能让舰队冒险，这绝对是一个正确的决定。虽然日本防线即将处于警戒状态，但日本人不会料到当天就有袭击。
3．出击
“让杜利特和他勇敢的中队起飞吧。一路平安，上帝保佑！”哈尔西向大黄蜂号发出信号。上午8时，大黄蜂号调头迎风，杜利特紧紧握了一下舰长米切尔上校的手，然后对他的同伙喊道：“好伙计们，就这么着，一起出发吧！”
硕大的大黄蜂号在她所依附的海水中与一片落叶也无甚区别，甲板前后摇晃几乎贴近了海面。B-25的左翼已经伸出大黄蜂的左弦外，杜利特将油门加到了最大，飞机摇摇摆摆地朝强风中冲去，沉重的机身在甲板尽头缓缓抬起，随后每一架飞机离舰，甲板上都发出一阵欢呼。8时24分，16架飞机全部安全起飞。海军摄影师约翰·福特中校和他的摄影组对整个起飞过程进行了拍摄。
“那天上午，风在怒吼，海在咆哮，蔚蓝的海水在航空母舰两侧迸裂出一簇簇浪花，”，哈尔西在其回忆中写到，“吉米率领他的中队起飞了，随后我的值班参谋在旗舰航海日志上写道：改变航向，转弯九十度，立即以每小时二十五海里的速度退出该海区… ”
杜利特率领他的中队向西飞去，每一位飞行员都知道了各自所要轰炸的军事目标、钢厂、飞机厂和电站。机组开玩笑时曾说要通过抛硬币决定谁来将炸弹扔到日本皇宫中，实际上皇宫、医院、学校等均不在轰炸目标之列。即使在后来350架B-29轰炸东京时，皇宫也是绝对的保护区，这也算是对敌方最后的一点尊重，但是不知道日本在中国首都南京保留了什么？
4．进攻
两个小时以后，东京时间12时20分，当杜利特的轰炸机低空掠过东京湾的时候，东京城里的人正在吃午饭，一队巡逻机也没有发出警报，阻御低空飞行飞机的防空袭阻塞气球，刚刚在上午的防空警报演习结束后取下来了，甚至在高空中飞行的九架战斗机也没有发现杜利特。
当天中午，东条英机碰巧视察水户航空学校乘飞机回东京。东条的秘书发现从右方飞来一架双引擎飞机，涂着一个不熟悉的标志，而后猛然醒悟，“美国飞机！”。如果B-25不拆掉机炮的话，还可能为这次任务增加额外的战果。
“继续在郊区上空向正南方向和东京东区中心方向低空飞行。升到一千二百英尺的空中，转向西南方向飞去，向极易起火的地区投下炸弹，”杜立特一面丢下第一颗高爆炸弹，一面如实地记着航空日志。“高射炮火非常猛烈，但只有一架飞机差点被击中。一下降到房顶高度，然后钻进西郊低空的烟雾之中，随后调头向南飞到海上”。警报器再次拉响了。在午餐时间拥挤的街头和公园里，当第一批轰炸机掠过上空的时候，人们不约而同地向头顶望去。人们挥着手，以为是日本空军在作逼真的表演。只有当爆炸震撼着首都，滚滚浓烟升起的时候，他们才知道这是真的轰炸。
5．尾声
袭击日本的16架飞
除了破坏九十座建筑物和造成几十名平民的死亡以外，这次袭击没有造成多少实际的损失。但是，正如总统所预料的那样，它直接地激发了美国的士气，“杜利特干得漂亮”洛杉矶时报赞扬说。罗斯福为这件事增添了浓厚的神秘色彩，他说，这次进攻是从“香格里拉”发动的。“香格里拉”是詹姆斯·希尔顿的小说《失去的地平线》中的神秘天堂，以此掩盖使用了航空母舰这一事实。
空袭使日本参谋本部颜面尽失，因为没有情报表明美军航母上有双发飞机，所以空袭过后数日内仍不明白是怎么回事。但将一系列的情报联系起来，包括发现美舰队、遭到空袭、在中国发现飞机残骸以及用严刑拷打从俘虏那里得到口供，才明白袭击的发动过程。随后联合舰队立即组织截击迈克特遣舰队。但哈尔西的特遣舰队轻易地躲开了追击的飞机，舰队穿过阴霆雾障飞速航行，几天以后，日本帝国海军放弃了追逐。
6．后记
1942年4月，日本第一阶段的战略任务已经完成，参谋本部沉浸在一种“胜利病”之中，而对战争的走向并没有一个明确认识，对第二阶段的目标问题也没有达成一致。所选择的目标有：澳大利亚、印度和美国。海军联合舰队主张东进和美国舰队决战，因而制订了中途岛计划。4月中旬，参谋本部正对中途岛计划进行激烈讨论，中途岛攻击舰队的指挥官南云对中途岛计划就一直有不同的考虑。袭击东京对帝国参谋本部造成了的巨大心理冲击，而对战争进程最重要的影响就是参谋本部一致通过了并不十分完善的中途岛计划。另一个影响是有大量的一线空军被调回本土参与防御。
日本联合舰队疯狂追逐哈尔西迈克特混舰队时，美国收集了大量有针对性的电文，这对破译日本的密码了解日本联合舰队的动向很有帮助。从这一点说来，对中途岛打下了良好的基础。
从另一方面，空袭东京有打草惊蛇之嫌－即在实力还弱于对手的情况下，过于直接地刺向了对手痛处。如果中途岛沉没的不是日本联合舰队四艘航母，而是美国的三艘航母的话，那么杜立特之行是负有责任的。
轰炸东京的另一个直接后果，是陆军参谋本部给侵华远征军的一道命令，随后侵华远征军派遣五十二个营讨伐国民党控制的浙江省和江苏省。在后来的几个星期中，约有二十五万中国农民被屠杀。十万日本兵在乡村烧、杀、奸、掳，野蛮和凶残不亚于南京大屠杀。这次严厉的报复是要警告国民党人不得再与美国的轰炸机合作。从这一点，中国的损失比日本大得多。