这场攻击持续了整整一个下午，日运输船队几乎全军覆没，5艘驱逐舰和3艘运输船"建武丸"、"大井川丸"、"爱洋丸"沉没，其他舰船也程度不同地受伤，人员伤亡无数。美机撤走后，残缺不全的木村船队在这片狼迹满目的海面上真是进退两难。最后，在莱城的一再催促和腊包尔的强令下，也只好硬着头皮继续航行了。

3月3日清晨，东方出现鱼肚白，一眼就可看出，又是一个难得的好天气，但对正在艰难航行的木村船队来说，尽管有莱城那为数不多的战斗机的掩护，仍是充满了不祥的感觉。

7时52分，正是担任掩护的日机交接班时间，船队上空有第1班和第2班共32架战斗机。在空战的后期，第3班的18架飞机也匆匆赶来。这本来还是一支器具威力的空中掩护力量。可是，美军也是作好了充分的准备，这次几乎出动了在新几内亚地区的全部作战飞机约300余架。美国人是志在必得。

庞大的美军突击机群，分为3个层次向日舰袭来：战斗机散开在高空担任掩护；B－17和部分B－25重型轰炸机在中空实行常规轰炸；经过改装的B－25轰炸机实施低空"跳弹攻击"，对这支日本船队所在海面进行一次"海上地毯式"轰炸。

空战首先在战斗机之间展开了，“零”式战机尽管明知不是对手，仍拼出了全力，最终还是寡不敌众，纷纷坠海。尔后，失去空中掩护的日船队，几乎只剩下干挨打的份了。美军的轰炸机就像进行投弹比赛一样，将一枚枚重磅炸弹轮流投向日船。不一会儿功夫，运输船只大部沉没，驱逐舰也难逃厄运。最后，只剩下中野师团长和1艘驱逐舰载着不到800名官兵摇摇晃晃地开到了莱城。

整个空袭作战，美军仅以损失6架战斗机的代价，击毁日军大型运输船8艘、驱逐舰7艘，使日军的全部作战物资沉入了大海。此后，日军再未向新几内亚地区派兵增援。这样，莱城的命运也就在日军大本营的记事本上被打上了一个大大的×字。

尔后，山本即奉命用日本航空兵的精华--航空母舰舰载机去协助海军岸基航空兵作战，对已经失去的瓜岛和正在失去的新几内亚地区的美基地进行报复性轰炸，以挫败美军的春季攻势，争取时间，加强防线。4月3日，山本司令长官干脆离开他的联合舰队司令部所在地--特鲁克，亲临腊包尔前线指导作战。4月7日，日机空袭瓜岛，4月11日、12日、14日，日机相继空袭了新几内亚的莫尔兹比港等地。这种持续不断地骚扰性空袭，使日机自身的损失远远大于对美军造成的损失。为此，4月中旬，山本决定亲自到所罗门群岛北部的日本基地进行视察并鼓励士气。谁知这次视察竟使这位曾经不可一世的日军名将命丧黄泉。