上午十二点四十分，编队的先遣战斗机编队抵达之前侦察机回报的敌舰队所在位置，但是并没有在预定海域发现日`本主力舰队。
海战并不是静止不动的，而是双方都在进行高速运动的一个过程，而舰队在作战的时候往往都会不在使用低速巡航，而是用着高达二十多节以上的战速巡航，几个小时下来就会跑出好几十海里之外。
而侦察机也不可能做到长时间的跟踪，因为侦察机发现敌人舰队的时候，敌人舰队的雷达也会发现侦察机，之前汇报日`本主力舰队方面的中国第21分舰队所派的侦察机就是被日`本的护卫战斗机击落，所幸的是在击落敌机前就是把情报汇报了回来。往后的一个多小时里中国海军虽然调集了多架侦察机前往这一海域进行搜索，但是却都没有发现敌人舰队的踪迹。
即便短时间内没有发现敌人舰队，但是大家都知道，日`本的主力舰队就在这附近，现在先遣编队要做的就是把敌人舰队找出来。
在预定海域没有发现敌舰队后，先遣编队的战斗机们开始散了开来，扩大搜索海域试图找到附近海域中的日`本主力舰队，于此同时，数架由b18改装并装备了大功率对海搜索雷达的b18e对海雷达搜索机西面散开，对附近海域进行大范围内的搜索。
得益于中国雷达技术的日益进步，微波雷达的小型化也是越来越成熟，此时虽然还无法做到让战斗机这种小型飞机装备雷达，但是在比较大型，载重毕竟大的轰炸机上装备还是可以的，为了加强机群对海的侦查能力，中国海军用b18的机体改装并装备了雷达，服役了部分b18e侦察机，从而改变了以往执行侦察机只能依靠目视侦查的局面。
就在中国海军的第三波机群寻找着日`本舰队的时候，虽然机群还没有找到日`本舰队所在，但实际上双方的距离并不远了，而这种情况下日本舰队的对空雷达实际上是更早的发现来袭的中国机群。
十二点五十分，日`本海军是一艘巡洋舰上警报声大起，它的对空搜索雷达已经发现了来袭的中国庞大机群，并把这个情况迅速通告给各舰！
“如此庞大的机群，至少也有一百五十架以上的战机！”信义介川少将得知了这个消息后倒吸了一口冷气：“这么说来，我们对面的支那海军至少有四艘航空母舰以上甚至更多！”
“我们在之前的攻击中，至少已经击沉了支那人一艘航空母舰，现在他们还能够发出如此庞大规模的机群，肯定是得到了增援！”
之前日`本人的第二波攻击群虽然是全军覆没，但是在空袭结束后返航的那十几架飞机已经把结果发回了舰队，报告是击沉敌航空母舰一艘，重创一艘。此外重创敌战列舰一艘，重创巡洋舰多艘等。由于当时的战况激烈，日`本的飞行员把华山号的重创认定为击沉也是情理之中，毕竟当时华山号的确是受到了重创，大火弥漫了整艘航空母舰，其他护航的战列舰和巡洋舰以及驱逐舰也多有受伤。
攻击机群很难确定战果这种事情也不是特例，而是属于普遍情况，之前的攻击中中国海军攻击机群无法确定战果，日`本人同样也好不到那里去。
而正是当时日`本人认定了已经击沉一艘中国海军航空母舰，并重创了一艘。而当时根据日`本自身的情报现实，和他们交战的中国国海军一共只有三艘航空母舰。如果中国海军只剩下了一艘完好的航空母舰的话，那么得到瑞鹤号以及多艘小型护航航空母舰的日`本舰队在实力上是占据了优势的，更加不要说随行的还有大批的日`本高速战列舰了。除了舰队自身的实力外，日`本海军还能够得到来自奄美群岛的岸基航空兵的支援。
如此情况下，也就导致了日`本海军并没有立即撤退，而是命令运输编队向奄美群岛靠近，主力舰队则是准备掩护运输编队向西航行，然后继续前往琉球群岛。
但是他们没有想到的是，这一次和他们交战的并不是只有一个第21分舰队，还有一个第22分舰队呢！
但是不管之前是什么样的判断，现在日`本舰队最为关键的事情就是进行防空作战了，面对超过一百五十架飞机的空袭，哪怕是日`本海军将领再自大也不会认为己方能够高枕无忧。
很快瑞鹤号和其他数艘小型航空母舰就是相继起飞战斗机，短短十多分钟里日本人就是起飞了超过四十架的战斗机，然后朝着距离舰队依旧还有着数十海里外的中国机群而去。
于此同时，在另外一边，中国海军的机群也是发现了日`本舰队的方位。
一点零五分，b18e侦察机雷达汇报在机群编队正北方向发现大规模舰队，编队指挥官付长鹏立即下令编队向敌舰队靠近，并传令各中队做好攻击准备。
一点十分，先遣战斗机中队回报，正前方发现大约四十架日`本飞机，而且这全部为战斗机。判定为敌舰队的拦截战斗机！
五分钟后，先遣战斗机中队的二十架f8g战斗机和日`本的拦截战斗机群接战，又是数分钟后，甲队的另外两个战斗机中队也是脱离轰炸机编队先后加入空战之中，双方的战斗机加起来超过一百架，而这一百架战斗机在这狭小的空域展开了激烈而残酷的空战，密集而混乱的空战似乎让人觉得甚至都不要瞄准，闭上眼睛开火都能够击落一架飞机，自然是己方的还是敌方的就得另外说了。
而在更高空，中国的轰炸机