12点45分，“列克星敦”舰长谢尔曼收到损失控制中心打来的电话，对方仍然显得十分乐观：“我们撑住了被鱼雷打坏的地方，但是，先生，我要建议，如果你想再挨鱼雷，就在右舷挨好了。”
两分钟以后，谢尔曼感到“老姑娘”猛然一扭，显然是舰体腹内发生了爆炸。他最初还以为是中了潜艇发射的鱼雷，经检查才知道，是一架发电机忘了关闭，以此惹祸。
在遭空袭时，舰底油舱曾受到鱼雷破坏，油雾从油管里漏出，结果被发电机爆出的火花给点着了。
船员们急忙进行扑火，但大火主要来自油舱，无法浇水，只能听任火势蔓延。
“列克星敦”最初还能保持编队队形，不久舰艏开始左右摆头，而且越来越厉害，最后对周围的其他舰只都造成了威胁。
弗莱彻向特混舰队下达命令：“编队离开‘列克星敦’，由它自己动吧。”
船员们还在尽一切努力进行抢救，然而到下午2点30分，舰体发生了更为严重的爆炸，舰体剧烈震动，一名军官在笔记本上写下“末日”两个字。
“列克星敦”的速度越来越慢，尤为严重的是，舰内还存放着一批炸弹和鱼雷，而舱内的温度早已超过了理论爆炸点，也就是说随时可能发生毁灭性大爆炸。
再也没有办法拯救“列克星敦”了。下午5点，谢尔曼接到了弃舰命令。
弗莱彻派来巡洋舰和驱逐舰，准备接走“列克星敦”上的幸存者。“列克星敦”的船员对自己的军舰有着很深的感情，有的人从1927年军舰下水时就在舰上服役，因此虽然知道在舰上多待一分钟，就多一分危险，但没有人急着离开。
船员们在飞行甲板上井井有条地排着队，顺着绳子逐一滑下去，当轮到自己往下滑时，大家的表情仍是恋恋不舍，他们实在不愿离开这个行将沉没的好朋友。
谢尔曼最后一个离开，他在舰上转了一圈，看看是否还有活着的人留在上面。临走时，他又突然停下来，跑进作战舱，把他那顶镶金边的帽子给戴在了头上。
生死关头，还惦记什么帽子！谈及这件事，谢尔曼哈哈一笑：“听说战争结束后，就不会发这样的金边帽了。我想，还是得把最好的东西保留下来。”
来到舰艉，下面的人催他快点顺着绳子滑。谢尔曼却还有些犹豫，他慢吞吞地说：“现在我离开了军舰，要是大火灭了，那我不显得太愚蠢了吗？”
谢尔曼往下滑时，舰上再次发生爆炸，他被震得松开手掉进海里，最后这位戴金边帽子的舰长被小伙子们提着裤子捞上了摩托艇。
要把一个人从海里拽上来，这恐怕是唯一的办法。不过谢尔曼还是觉得有些尴尬，他笑着说：“我看把一位舰长弄到艇上，应该用更体面的办法。”
所有人都舍不得与“老姑娘”分别，但它的“生命”已不可挽回。
下午6点30分，大火终于点爆舰内的炸弹和鱼雷。“列克星敦”发生了最厉害的一次爆炸，巨大的火柱夹着浓烟直冲云霄，甲板上还来不及移走的整架飞机，以及大块的钢铁构件全都飞上了几十米高空，碎片溅落在周围几百米的海面上。
茫茫暮色中，这个情景不可谓不壮观，却深深刺痛着人们的心。船员们再也抑制不住，他们或号啕大哭，或默默流泪。
“列克星敦”没有立即沉没，甚至在它沉没之前，大火还得烧上几个小时，而这会给整支特混舰队带来危险，因为它在黑夜中就像是一个信号标志，日军潜艇或侦察机在一百海里之外，甚至更远的地方就能看到，他们将毫不费力地在地图上将特混舰队的位置标注出来。
弗莱彻下令击沉“列克星敦”，驱逐舰奉命向熊熊燃烧的军舰发射了四发鱼雷。
晚上8点，“列克星敦”消失在滚滚波涛之中。目睹这一情景，一位从舰上撤出的海军军官低声说：“它沉了，但它没有翻，它是昂着头下去的。亲爱的列克斯夫人（美国水兵对‘列克星敦’的另一昵称），一位坚持到底的女人！”
当消息传到太平洋舰队司令部，原先的喜悦和乐观氛围一扫而空，大家心头都蒙上了厚厚的一层阴影。在经历过高台跳水一般的心理逆转后，尼米兹实在忍受不了如此沉重的打击，眼泪夺眶而出。他在办公室的狭小空间里不断地来回走动着，一边走一边自言自语：“‘列克星敦’是不该丢的！”
在这种情况下，没有一个人会好受。觉察到幕僚们也全都垂头丧气，尼米兹急忙说：“请记住这一点，我们还不很清楚日军受损的情况，他们显然也付出了沉重代价，绝对不会称心如意。我可以肯定地说，敌人也受到了打击。”
尼米兹说这番话，不过是为了稳定军心。毕竟“翔鹤”只是被重创，要是击沉了还差不多。
值班军官依据日军广播电台的消息得知，“翔鹤”带伤向北逃窜，正在返回日本的途中。复仇心切的尼米兹立即命令：“马上派潜艇去追，只要发现目标，就把它彻底击沉！”
在浩瀚无际的太平洋上，一艘航母就像是森林中的落叶，若不能确定其准确方位，要找到它实在是比登天还难，但奉令出击的“海神”号潜艇仍竭尽所能，最后在日本四国岛以南海域，发现了“翔鹤”及其两艘护航驱逐舰。
可惜的是，潜艇的速度不及军舰，“海神”没能追上“翔鹤”，只得无功而返，返回时潜艇的所有燃料几乎都已耗光。
失去“列克星敦”，迫使弗莱彻放弃了继续进行夜战的打算，同时这也改变了尼米兹的决心。
尼米兹曾考虑让特混舰队继续留在珊瑚海，等哈尔西舰队到达后，可以继续寻找战机，但他后来想到，山本即将进攻中途岛，这个时候己方不能再有任何闪失，因此下令特混舰队立即后撤珍珠港。
要撤还不一定能撤得下来。美军的两艘航母，“列克星敦”沉了，“约克城”受了伤，“列克星敦”上的舰载机只有百分之二十被“约克城”所接收，实力已经大减。
高木虽然废掉了一艘“翔鹤”，但“瑞鹤”却完好无损，而且接收了“翔鹤”的大部分舰载机。战局现在明显变得对日军更有利，倘若高木对弗莱彻来个紧咬不放，特混舰队极可能面临被全歼的危险。可问题是，经过这场生死大战后，高木也已疲惫不堪，失去了原先嗷嗷叫的劲头。他率领舰队在所罗门群岛北部航行了一夜，越走越困，便决定停止第二次攻击，暂时脱离战场，跑到没人的角落去歇个脚，比如补充燃料，整修飞机什么的。
你问我有什么理由躺下来，“击沉两艘美国航母”，还要怎么样？
井上对高木汇报的战果深信不疑，觉得高木有如此成就，确实不好再去催他了。在日军轻型航母“祥凤”被击沉后，后藤编队和运输船队都同时失去了空中掩护，预定开往莫尔斯比港的运输船队不敢贸然前行，一直乖乖地停留在原地。
井上认为，高木编队保存下来的航空兵力有限，不足以掩护部队登陆，于是下令推迟莫尔斯比港的攻击作战，运输船队也全部返回出发地。
趁着高木手一松，弗莱彻率特混舰队撤出了危险海域。
井上、高木的小怯懦，激怒了联合舰队司令部，山本和幕僚们都大为恼火，他们的想法与前沿指挥官正好相反：既然已经击沉了两艘美国航母，你们为什么不乘胜追击，一鼓作气，把美军的锅碗瓢盆全部砸烂？
井上解释是因为燃料不足，山本的一位幕僚说：“如果燃料用完了，就把一切可燃物通通投进锅炉里去……”
接到语气如此尖刻的命令，井上不敢怠慢，连忙拿起考勤表，让高木受累再出去跑上一圈。
1942年5月9日，高木二度南驶，寻找弗莱彻作战，可连续搜索了两天，都没找到特混舰队的影子。
自弗莱彻安全撤出后，尼米兹将计就计，按照他的部署，已赶到珊瑚海的哈尔西拉开阵势，“企业”和“大黄蜂”呼啦啦一字排开。
这招儿果然把高木给吓住了，他以为太平洋舰队的所有航母都到了南太平洋，急忙在5月10日晚退出原有区域，并转攻为守。
珊瑚海海战很难说谁胜谁败。在战术上，日军毫无疑问占优，他们击沉了一艘大型航母、一艘超大型油轮、一艘驱逐舰，但击沉舰船多，并不一定意味着战略上取得了胜利。
日本海军的两大作战行动，“南进”已遭挫败，“东进”亦受到很大影响。总之，这是一个力量对比即将发生重大变化的微妙时刻，尼米兹就要和他的对手摊牌了。