不多时，黄蜂号航母上的大火波及到了弹药库，美军舰长不得不下令向弹药库大量注水，结果守在注水阀旁的美军水兵因为害怕弹药库爆炸而逃之夭夭，造成航母进水太多，战舰以眼见的速度快速下沉，舰长见无法挽救，只能下令弃舰。
与此同时，美军舰队防空火力也击落了40多架中华帝国军战斗机，多数都是性能落后的猫妖战斗机。
当另一个方向上的美军主力群司令罗德中将得知中华帝国航母舰载机攻击弗莱切的航母战斗群时，认为时机已到，于六点十七分派出第一攻击波，计战斗攻击机327架，轰炸机92架。半个小时后，又出动第二攻击波，计战斗攻击机127架，轰炸机33架，直扑中华帝国军航母编队。
六点五十分，美军机群到达距“贺兰山”号30海里处，分为几队展开。此时天空已经暗了下来，空中一片火红。中华帝国军的防空战舰火炮引导员观察敌机已经有些吃力。中华帝国军的防空舰队火力全开，尤其是两艘神盾防空巡洋舰火力最猛，尽可能的保护航空母舰不受到伤害。
中华帝国海军组成环形队形，“贺兰山”号位于中央，周围有9艘军舰环护，以猛烈高射炮火进行拦阻射击，“贺兰山”号还不时以大舵角急转弯规避攻击。
由于美军飞行员的素质比中华帝国空军弱很多，加上中华帝国军的炮火猛烈，美军战斗机在投放鱼雷在占领攻击阵位前就被全部击落，轰炸机也只有少数几架突破投弹。
3分钟后，美军飞机被击落36架，但由于数量太多，美军战斗机最终突破了两艘神盾防空巡洋舰的火力网，开始对“贺兰山”号航母实施俯冲轰炸。
六点五十五分，“贺兰山”号航母被命中3枚250公斤炸弹，炸毁升降机两座，引发大火，炸死72人，船舷漏水，舰体横倾，但所幸伤势不重。
不过，另外一个方向上的莲花山号航母就不走运了。美军主力轰炸机群重点照顾挂着旗舰指挥旗的莲花山号。尽管莲花山号附近有十几艘战舰防空，两艘中华神盾防空巡洋舰拼尽全力保护，但是依然有十几架美军战斗机突破了防空火力网，将8枚鱼雷和十三枚航空炸弹投向莲花山号。
六点五十七分，眼瞅着海平面上最后一道光线就要消失了，莲花山号在左躲右闪之后，依然未能避开美军的攻击。舷侧被三枚鱼雷命中，上层建筑被7枚航弹命中。蔡伟没有料到美军会拼死一击，以为挨过了天黑就没事了，当他的坐舰被击中严重倾斜时，他也后悔自己的大意了。
七点整，尽管蔡伟非常的不乐意，但是不得不下令放弃莲花山号，全员撤退到其他战舰上。
但蔡伟最担心的却是参加攻击美军航母的作战飞机，在弃舰最后一刻，他下令正要返回航母的攻击机群掉头飞往百慕大空军基地，避免因为航母沉没而无法降落。
七点零五分，莲花山号航空母舰沉没，成为中华帝国海军有史以来第一艘沉没的航空母舰。
五分钟后，贺兰山号航空母舰也被美军一架不要命的战斗机撞击，引爆了甲板堆放的防空弹药，造成战舰被重创，飞行甲板被拦腰截断，虽然还步履蹒跚的没有沉没，但是甲板已经不能够起降飞机了。
返航途中的中华帝国攻击机群得知母舰一艘沉没，另外一艘被重创，被迫掉头转向百慕大空军基地，中途又碰上了美军舰队群，遭到美军防空火力的猛烈打击，又有几十架战斗机被击落。飞到圣戴维空军基地时，因为不少战斗机的飞行员太累了，加上不少战斗机为了躲避美军舰队火力打击，消耗太多的燃油，结果降落时又损失了三十多架战斗机。
另一边，美军也未能讨得好处，弗莱切手里的三艘航空母舰尽皆被击沉，弗莱切本人也受了重伤。而罗德中将派出去的大规模攻击机群返航时仅剩下一百多架飞机了，加上天色以黑，美军没有夜晚回收战斗机的经验，结果三分之二的飞机降落时落尽大海。
雪上加霜的是，罗德为了回收飞机，不得不下令航母减速，但他忘记了这附近海域到处都是中华帝国海军的攻击潜艇。
晚上八点左右，中华帝国海军第十七潜艇编队在巡逻中发现了罗德航母战斗群，七艘潜艇迅速出击，击沉了美军三艘航母。罗德于是不得不下令剩下的三艘航母加速离开，在周旋期间，由于美军航母的航向总是在变化，造成美军飞机无法降落，最终大部分飞机因为燃油耗光而坠落大海。
最终，罗德将三艘航母安全的带出了中华帝国海军的潜艇攻击区。而中华帝国运输舰队已经将补给安全送上了百慕大群岛，战术任务完成了大部分。
此次海战,中美双方出动的主要兵力对比为：航母2：10，战列舰0：12，巡洋舰8：22，驱逐舰30：101，美军飞机几乎比中华帝国军多四倍，然而中华帝国军被击沉航母、巡洋舰、驱逐舰各一艘，损失飞机90架。美军则损失了六艘航空母舰，一艘被重创，损失飞机417架。不仅歼灭中华帝国军加勒比海航母编队的企图没有实现，而且攻占百慕大群岛的目的也没完成。可以说美军在这次海战中是彻底失利。究其原因，是美军第一次使用航母作战，缺乏经验，加之对中华帝国的航母编队的战斗力缺乏认识，忽视了舰队防空火力的保护，更是犯了在夜间执行战斗任务的错误，最终导致美军损失惨重。
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