山本五十六奉命用日本航空兵的精华--航空母舰舰载机去协助海军岸基飞机作战，他总共拼凑了300多架飞机，企图用凌厉的空中攻势，对已经失去的瓜岛及正在失去的新几内亚地区的基地进行报复性轰炸，以挫败美军的春季攻势，争取时间，加强俾斯麦群岛防线。4月3日，山本离开联合舰队司令部所在地特鲁克，亲临拉包尔指导前线作战。从4月7日起，日机空袭瓜岛，矛头对准所罗门方面。接着，又连续空袭了新几内亚的莫尔兹比港等地。
这种持续的骚扰性空袭，对美军造成了一定损失，但日军的损失大于美军。4月中旬，山本决定亲自到所罗门群岛北部的日本基地，视察防务并鼓舞士气。由于日军没有战区制空权，众将认为此举十分危险，纷纷劝阻山本暂缓前往。但山本决心已下，嘱令副官向第11航空战队司令城岛高次海军少将发出电令：GF长官将于4月18日前往视察巴拉尔岛、肖特兰岛和布因基地。具体日程安排如下：06：00乘中型轰炸机（由6架战斗机护航）从拉包尔出发，08：00到达巴拉尔；然后，转乘猎潜艇，于08：40抵达肖特兰；14：00再乘中型轰炸机离开布因，15：40返回拉包尔。若遇天气不好，本次视察日程往后顺延一天。城岛海军少将接到来电，大惊失色："司令长官简直发疯了，这哪里是电报，分明是发给敌人的一份请柬。"城岛这不是无虞之忧，美军敏感的情报网络果然收到了这份"请柬"。4月13日17时55分，美军设在阿留申群岛荷兰港的监听哨收到了那份电报，立即交给太平洋舰队无线电分队，破译专家很快将这份重要密电破译出来。
4月14日凌晨，莱顿拿着急电匆忙赶往尼米兹将军的办公室。尼米兹由于工作劳顿，几乎一夜未眠，此时他坐在办公桌前，显得有点无精打采。当莱顿把电报内容告诉他的时候，他犹如被注射了一针兴奋剂，睡意顿消。
他转身察看地图，仔细追踪了山本将乘飞机和军舰对巴拉尔岛、肖特兰岛和布因兜巡的路线。之后，他确认山本此行的第一站，将使这位帝国海军的头号将领正好处于从瓜岛亨德森机场起飞的美国战斗机的航程之内。而这位日本将军素来遵守时间，因此他的行程一定分秒不差，这正是剪除他的诱人机会。
"你看怎么办？"尼米兹问莱顿，"我们要不要设法把他干掉？"
莱顿回答："山本在日本人心目中的地位是独一无二的，他已成为青年军官崇拜的偶像。除了天皇以外，在增强民心士气方面可能无人像他一样有这么重要的影响。将军了解日本人的心理，如果我们把他干掉，日本海军的士气将一蹶不振，也一定会使日本举国上下不知所措。"
尼米兹仍然举棋不定，他的想法比一般人更深一层："我考虑的是，他们能否物色到一个更能干的舰队司令。"于是，两人将所掌握的日本高级海军将领的情况进行了一番比较，莱顿说"山本是日军中的头号人物，犹如鹤立鸡群一般。"接着莱顿又做了一个有趣的比喻，"尼米兹将军，你知道，这就好像你如果被他们干掉，没有人能接替你一样。"莱顿的一席话，使尼米兹将军定下了伏击山本的决心。
尼米兹将军立即将这个至关重要的情报通告给了第57特混舰队司令哈尔西将军，请他迅速制定一个能保守这一情报机密的伏击计划。为慎重起见，尼米兹将军专门请示华盛顿，征求罗斯福总统的意见。
罗斯福亦感事关重大。战争期间，暗杀或伏击敌方高级将领，是会招来同样报复的。尽管自战争爆发以来，阴谋杀害敌方军政首脑的事件屡有发生，罗斯福本人就曾险被德军潜艇发射的鱼雷截杀。但当时美国人信奉和尊崇骑士风度，他们认为暗杀是不人道和懦弱的行为，所以一直不参与暗杀希特勒、墨索里尼等人的活动。罗斯福考虑再三，仍拿不定主意。于是，他召集陆海军有关将领，在例行的午餐会上密谈此事。
海军部长诺克斯表示了反对意见："这是一个极不光彩的行动。我们应该听听随军主教的意见，看看杀害敌方领导人是否符合基督教教义；还应该听听空军司令哈普·阿诺德将军的意见，看看是否行得通。"陆军部长亨利·史汀生反唇相讥道："暗杀固然违反战争法，但日本偷袭我们的珍珠港，难道就合法吗？山本五十六既然挑起了臭名昭著的偷袭，他也就自然丧失了法律的保护，我们自己却为什么作茧自缚呢？况且，他是去战斗区域视察，在这种地方，一员大将和普通士兵没有什么区别。"金上将附和道："对日本而言，山本是栋梁之材；对美国来说，山本却是一个十恶不赦的凶神。这次无论如何不能放过他。"参谋长联席会议主席马歇尔道："山本的确是我们的心头之患，是太平洋战场上很难对付的家伙。如果我们趁此良机干掉他，既可以报珍珠港一箭之仇，又可使我们的海军免遭更大的损失。"
诺克斯的反对意见显然居下风，于是，他又从另一角度提出问题："这一巡视日程有点像精心安排的，这是否是一个引诱圈套，把我们的飞机一网打尽呢？"海军情报局副局长扎卡赖亚斯闻声解释道："伪造电文的可能性不大，因为这份电报用的是日本人自以为高深莫测的五位乱数式密码。乱数表是4月1日刚刚变更的，日本人无论如何想不到我们会破译这种密码拍发的电报。"
罗斯福听毕众人议论，终于拿定主意："那么就击落山本座机，干掉我们这位"老朋友"，大家看给这次行动起个什么名称呢？"诺克斯见总统决心已下，立即转变了态度。他提议道："既然截杀山本是为了报珍珠港一箭之仇，就叫它"复仇者"行动吧！"众人均表示同意。
尼米兹接到诺克斯发来的"干掉山本"的电报后，大为振奋，马上电令哈尔西不惜一切代价执行"复仇者"行动。所罗门群岛航空兵司令马克·A·米切尔将军领受任务后，通过哈尔西在努美阿的司令部复电尼米兹将军，他决定派出"优异服务十字勋章"获得者约翰·米歇尔少校指挥的P-38闪电式战斗机中队，于4月18日在北所罗门群岛上空，执行空中伏击任务。
尼米兹正式签发了山本五十六的死刑执行令，并在电报结尾处以个人名义预祝哈尔西"交好运和取得胜利"。
在尼米兹的记忆里，4月18日是一个难忘的日子。一年前的同一天，当时任"大黄蜂"号舰长的米切尔和特混舰队司令哈尔西实施了对东京的轰炸。一年后的今天，情况又会怎样呢？
米切尔计划以两个机群18架飞机完成这次特殊任务。由约翰·米歇尔海军少校率14架飞机担任掩护，在高空诱开并纠缠住山本座机的护航队，由托马斯·兰菲尔上尉率4架飞机担任狙击，击毁山本座机。4月18日6时整，山本一行起飞。2架日本双引擎中型陆基轰炸机在6架零式战斗机的护航下，穿越浩瀚无垠的南太平洋上空，向布干维尔岛的布因基地飞去。7时35分左右，在飞机就要于巴拉尔岛中途着陆的时候，美航空队的14架P-38闪电式战斗机从日出方向冲下来，用机关炮向日飞机扫射。多架美机把6架护航的日本零式战斗机缠住，2架美国双尾翼战斗机趁机攻击日本轰炸机。兰菲尔上尉咬住了323号陆基轰炸机后猛烈开火。这架日机随即中弹，一个机翼被打掉，飞机坠毁在布干维尔岛阿库地区的热带丛林中。穆尔海军中尉击毁了另一架轰炸机。日本海军联合舰队司令长官山本五十六海军大将，头部和胸部被机枪子弹穿透，飞机坠毁前即已毙命身亡，机上随行人员无一幸免。
米切尔闻报，立即向哈尔西发回捷报：约翰·W·米歇尔少校率领的美国P-38飞机于9点半抵布因地区，击落由零式飞机严密护航的2架轰炸机，4架零式飞机，3分钟内共击落敌机6架。美军1架P-38型飞机未能返航。4月18日似乎是属于我们的。哈尔西立即复电：向你和米歇尔少校及其他猎手深表祝贺。看来，装鸭子的袋子里有一只孔雀。随即，哈尔西将捷报和自己的复电转给尼米兹。尼米兹又把捷报发往华盛顿。当天夜里，珍珠港时间4月17日，太平洋舰队的作战纪要中写道："日军联合舰队总司令，已于今天在布因地区上空被美陆军P-38型战斗机击毙。"
5月21日，山本的骨灰用"武藏"号超级战列舰运抵日本。东京广播电台的播音员用低沉、悲痛的语调宣布："联合舰队司令长官山本五十六海军大将，今年4月在前线执行战略指挥任务时，与敌军遭遇，在飞机上光荣牺牲。"
"名将之花"遽然凋零，对日本民心士气造成了严重影响。尼米兹在他后来撰写的《大海战--第二次世界大战海战史》中写道："山本之死，是对日本海军的一个沉重打击。"山本毙命后，其继任者古贺峰一和丰田副武其能力和地位均不及山本，致使日本海军无法扭转每况愈下的战局，山本五十六苦心经营的联合舰队走向了覆灭之路。
美方为了避免使日方觉察到山本毙命的真相，一直成功地隐瞒了密码被破译的事实。为了麻痹日本人，尼米兹甚至指示美航空兵部队，在伏击山本五十六的地点上空作"例行巡逻"，使日本人误认为山本之死纯属偶然事件。哈尔西将军受命不得把此事的内幕泄露给报界。直至战后，美方才公布了这一事件的真实经过。