尼米兹海军上将放下了电话后，高喊道：“通知南太平洋战区指挥官威廉·哈尔西将军过来，有紧急军务。”
南太平洋战区指挥官威廉·哈尔西过来了后，尼米兹与南太平洋战区指挥官威廉·哈尔西商讨后，在4月17日批准了拦截并击落山本座机的刺杀任务。
一个中队的P-38闪电式战斗机受命执行拦截任务，因为只有这种飞机才有足够的航程。
18位从三支不同部队精选出来的飞行员被告知他们即将拦截一名“重要的高级军官“，但并未得知具体姓名。
瓜岛的美军航空部队接受了暗杀山本的这个任务，并连夜制订了袭击计划，决定采取空中截击座机的方案，使用P-38“闪电“战斗机执行袭击任务。
空中截击有一个问题，截击的空域、时间、双方的飞行速度，都必须精确，稍有差池，就会痛失机会。不过，考虑到山本素来严格遵守时间，所以，他们觉得山本这个“优点“，应该会成全美军。
快到午夜的时候，作战方案全部确定:分为两个袭击组，一个组是攻击组，由兰菲尔负责，共6人、4架飞机;另-个组是掩护组，由米歇尔负责，共12人、8架飞机。为了避开日军雷达，两个袭击组都需低空、绕道飞行。
1943年4月18日早晨，瓜岛亨德森机场上满载燃油和弹药的P-38轰炸机陆续起飞。按照计划，它们将在布干维尔岛的雨林上空与山本相遇。
此时，山本早已在空中了。他早晨6点钟就乘坐“一“式陆基轰炸机从拉包尔出发了，与他同行的还有他的参谋长宇垣。
起飞前，山本不顾当地陆军指挥官今村均大将关于遭伏击风险的劝告，搭乘两架三菱一式陆攻快速运输机从拉包尔按时起飞，计划飞行315分钟。
而美军的18架加挂副油箱的P-38式战斗机已从瓜岛机场起飞。
经过430英里无线电静默的超低空飞行，有16架到达目标空域。东京时间9点43分，双方编队遭遇，6架护航的零式战斗机立刻开始与美机缠斗。
列克斯·巴伯中尉攻击了两架一式陆攻中的第一架，事后证明是舷号T1-323的山本座机。
他不断射击该机，三十秒之内把它打成了筛子，电光火石之间，日本海军部最高统帅已经归西。
山本座机的坠落地点位于此前澳大利亚海岸巡逻队在布因岛的据点以北，第二天有一支日军搜救小队找到了这个地点，带队的是日军工兵中尉滨砂。
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