山本五十六因一封电报命归黄泉

美军将截击时机选在了山本飞机在布干维尔岛降落前，当时的计划是如果降落前不能成功，就在降落的时候攻击，因为起飞和降落时候的飞机是最脆弱的，就是个活动靶。

美军战斗机的飞行路线采取低空飞行，还需要绕道。首先以265度航向飞行55分钟，航程294千米，再转为290度航向飞行27分钟，航程141千米，最后再以305度航向飞行38分钟，航程192千米，这样一来总共飞行2小时，总航程627千米。为此，美军攻击机群加装了大容量副油箱，飞行全程无线电静默，直到攻击开始。

山本五十六一大早就登上了飞机，和早先电报说的不一样的地方是日本人派了两架一模一样的轰炸机，一架山本乘坐，另一架给了他的参谋长宇垣缠。山本乘323号飞机，宇垣缠中将乘326号飞机，护航任务由日军第309航空队的6架“零”式战斗机承担。

山本五十六守时的习惯让他送了命，他一分钟不差地出现在了美军伏击的空域。山本如果能晚10分钟到达都可能逃过一劫，负责攻击他的兰菲尔中尉降落时是滑翔着陆的，油箱里已经没油了。

发现目标后，指挥官米歇尔中校立刻率领掩护分队升空引开护航的“零”式战斗机，山本等人乘坐的轰炸机立刻降低高度准备着陆。护航飞机刚升空就发现上当了，有3架“零”式战斗机立刻俯冲救援，但是已经来不及了，兰菲尔中尉和他的僚机巴伯一左一右开始攻击山本的座机。短短三分钟，空战就结束了，两架轰炸机都被击落，山本五十六和他的参谋长一死一重伤，预备攻击的海因的飞机也被击落，岛上机场的日军飞机已经在起飞，所有美军飞机立刻撤离战场。

兰菲尔一着陆就高喊“我击落了山本！我打掉了山本的机翼”，后来他也因为这个获得了荣誉勋章。但是综合他和日军护航飞行员柳谷、宇垣缠的回忆，击落山本五十六的应该是兰菲尔的僚机巴伯中尉。山本五十六的座机被击落后，布干维尔岛的日本驻军立即出动搜寻。两天后，陆军少尉滨砂指挥的搜索小队才发现了山本五十六的尸体。现场只见飞机机身被无数子弹洞穿，千疮百孔，四周散布着飞机部件和11具尸体，其中一具坐在飞机坐垫上，手握军刀，胸口佩戴着勋章的绶带，肩章上是三颗金臼樱花的大将军衔。搜索人员不用查看其口袋中的笔记本，单从左手缺了两个手指就明白无误地认出这是山本五十六！有两颗子弹击中山本五十六，一颗从颧骨打进从太阳穴穿出，另一颗从背后打入穿透左胸，致命伤是从后射入的那一发机枪子弹，山本在飞机坠毁前就已身亡。

按照兰菲尔的说法，山本的飞机是从侧翼被攻击，然后机翼被打掉，但是现场山本的飞机机翼完整，倒是当时的另一架飞机即宇垣缠乘坐的飞机机翼的确被打掉了。不过巴伯自己倒是很淡然。

当天，美军太平洋舰队作战纪要中写道：日军联合舰队总司令可能于今天在布因地区上空被Ｐ-38战斗机击毙。由于日本人对山本五十六的死讯保密，所以美军一直无法确定山本是否已被击毙。

此战过后，美国人很担心自己破译密码的事情已经被日本人发觉。事实证明，他们是杞人忧天，日本人的自负和美国人的遮掩确保了这一秘密。