战斗从上午九时一直持续到傍晚七时，正当日军剩余的两艘航空母舰准备对重伤西撤的企业号和大黄蜂发起最后一击时，海军潜艇部队拯救了整个战局。
借着夜幕的掩护，g.a.刘易斯海军少校指挥的抹香鲸号潜艇对祥凤号航空母舰发动了决死突击，为确保一击必中，抹香鲸号一直逼近到祥凤号左舷六百米处才发动攻击；w.a.伦特海军少校指挥的白杨鱼号和h.b.莱昂海军少校小鲨鱼号则同时选择了对飞龙号航空母舰下手，他们在离飞龙号约800米处发射的鱼雷。
根据战后破译的日军密电显示，三艘潜艇前后发射鱼雷24枚，有一半是在位置暴露以后进行的补射。最终参战潜艇部队以两损一重伤的代价，把飞龙号和祥凤号双双送入了海底。
两次海战，联合舰队除军舰外共损失各型号飞机409架，太平洋舰队除军舰外共损失战斗机303架，理论上，美方占着优势。可是双方指挥官都知道，美方不管是f2a水牛、又或者f4f野猫，都很难和日本的零式战斗机正面对决。真要是日军变更舰载机的配置，增加零式战斗机数量，两次海战的结果如何，还真的很难说！
种种迹象显示，日本方面正在策划新的攻势，因此，寻找压制零式战斗机的有效战术，成了盟军在太平洋战场的当务之急。史迪威这回专程派多恩准将前来，就是希望赵诚能够将“九.七”空战的经验倾囊相授。让多恩准将失望的是，赵诚中将眼露贼光，似乎没有作为一个盟友的觉悟。