根據日本海軍的作戰記錄，在這次攻擊中，“赤城”號只捱了一枚炸彈。雖然中國海軍在公佈戰果時，宣稱擊中了“赤城”號兩次，但是前者的可信度更高一些，因爲“赤城”號隨即就發生了猛烈爆炸。
中彈後不到半分鐘，“赤城”號發生了第一次猛烈爆炸。
從飛機上往下看，很容易認爲是“赤城”號再次被炸彈擊中。只是，這次爆炸是由泄露的航空汽油引發的。準確的說，是由航空汽油產生的油氣在艦體內部富積引發的。在遭到轟炸之前，“赤城”號上的航空人員正在爲停留在機庫內的十多架“零”戰補充燃油，準備送上飛行甲板。戰鬥打響的時候，負責爲戰機加油的人員忙中出錯，沒有關閉航空汽油輸送管道的閥門。在接下來的十多分鐘內，至少泄露了好幾噸航空汽油，而這些汽油在機庫與艦體內揮發成了油氣。別忘了，現在是九月，也就是北半球的初秋，而戰場在亞熱帶，清晨的氣溫在二十六度以上。
這次猛烈的爆炸，直接決定了“赤城”號的命運。
根據戰後對“赤城”號的殘骸所進行的考察，以及當時一些中國戰機用航空照相槍拍下的照片，在大爆炸發生之後，“赤城”號的首部甲板被全部拋飛，艦首完全變形，連艦島前方的兩座高射炮炮塔都被炸飛了。
只是，這還不是最大的災難。
原因很簡單，因爲只有前方的升降機能夠使用，所以準備送上飛行甲板的戰鬥機全部集中在機庫前方。事實上，這也是導致汽油泄露的主要原因。正常情況下，前方的升降機是用來回收戰機的，即把降落到航母上的戰機送回機庫，而後部的升降機用來提升戰機，即把戰績從機庫送上飛行甲板。如此一來，在設計上，機庫內的加油點全部集中在後面，而且有專門的保護設施。如果要爲機庫前方的戰鬥機加油，就得用上輸油軟管，而這條管道有前後兩個閥門。也正是如此，大爆炸才發生在戰艦前端。
第二次爆炸發生在戰艦後部。
這次，引爆的不是油氣，而是停放在飛行甲板上的那些戰機上的彈藥、以及戰機油箱裡的汽油。
戰機停放在飛行甲板上，必須用鋼索緊固，以免在航母進行機動的時候晃動。
問題是，在戰鬥中，肯定得首先保護航母，而不是保護航母上的戰機。中國海軍的作戰守則中就有明確規定，即在交戰的時候，所有停放在飛行甲板上的戰機都不得裝填燃油與彈藥，如果已經裝填燃油與彈藥，則要在第一時間拋棄掉，也就是推入海中，以免航母在中彈後殉爆。
當然，日本海軍也有類似的規定。
可惜的是，“赤城”號上的航空人員並沒有按照規定操作，而下令禁止拋棄戰機的正是南雲忠一。
根據日本海軍的作戰記錄，當時南雲忠一似乎認爲“赤城”號受到的威脅並不大。
顯然，這與前兩輪不成功的攻擊有很大的關係。要知道，就在十分鐘前，二十四架俯衝轟炸機都沒能奈何“赤城”號，緊接着又有八架魚雷攻擊機在距“赤城”號二十公里之外被擊落。正是如此，南雲忠一才認爲，第三批進入的十二架俯衝轟炸機根本不可能對“赤城”號構成威脅。
總而言之，在最需要的時候，“赤城”號沒有拋棄行同炸彈的戰機。
第二次大爆炸來得更加猛烈，而且造成的破壞更加嚴重。要知道，“赤城”號飛行甲板尾部整齊的擺放着近三十架攻擊機與轟炸機，而且這些戰機都裝滿了燃油、掛好了魚雷與炸彈。
每一次爆炸，都等同於被一枚炸彈直接命中。
結果可想而知。
“赤城”號在十點三十四分中彈，在十點三十六分發生第二次大爆炸，在十點三十八分就被烈火吞沒了。
十點四十分，“赤城”號的艦長下達了棄艦令。
雖然南雲忠一打算與航空戰隊的旗艦一同殉國，但是他沒能如願以償，被幾名參謀軍官搶行送上了“愛宕”號派來的救生艇。
十點四十四分，在火勢完全失控之後，“赤城”號上發生了第三次大爆炸。
這次爆炸在艦體內部，爆炸點就在航空汽油艙附近。顯然，流火燒燬了汽油艙上的一些易損部件，導致汽油泄露。
十一點不到，“赤城”號上發生了第四次大爆炸。
這次，爆炸的是彈藥庫。
在第四次大爆炸後大約十分鐘，“赤城”號就斷裂成兩截，最終在十一點過六分左右沉入大海。
因爲沉沒得過於迅速，所以至少有七百多名官兵沒能逃生。
當然，陣亡的“赤城”號官兵中，有很大一部分死於四次大爆炸，大部分倖存官兵都及時逃離了即將沉沒的戰艦。
“赤城”號沉沒的時候，聯合艦隊航空戰隊離覆滅也不遠了。
緊隨“赤城”號遭到打擊的是體型同樣龐大，同樣是由主力艦改造而來，並且參與了中日朝鮮半島戰爭的“加賀”號航母。
事實上，當時被發現的也只有“加賀”號。
原因很簡單，把四艘航母編在一起，根本無法指揮，特別是在起降戰機的時候，很容易發生事故。結果就是，航空戰隊把四艘航母分成開，“赤城”號與“加賀”號組成了第一航母突擊羣，而“蒼龍”號與“飛龍”號組成第二航母突擊羣。因爲“赤城”號是旗艦，所以第一航母突擊羣在前方，也就首先遭到攻擊。當時，第二航母突擊羣大約在第一航母突擊羣北面二十公里處。
攻擊“加賀”號的是第一攻擊波里的最後一批攻擊機，即由“漢武帝”號派出的魚雷攻擊機。因爲“漢高祖”號在出動魚雷攻擊機的時候，發生了嚴重事故，延遲了近十分鐘才讓魚雷攻擊機起飛，所以沒有能夠跟上“漢武帝”號派出的魚雷攻擊機羣，被遠遠的甩在了後面。
這批魚雷攻擊機也只有八架。
就是這八架“蜻蜓”式魚雷攻擊機創造了奇蹟，並且爲之前由“秦始皇”號航母派出的八架魚雷攻擊機報了血仇。
率領這八架魚雷攻擊機的是第四艦載航空兵聯隊的魚雷攻擊機中隊長趙光強少校。
在他到達的時候，“赤城”號已經發生了三次大爆炸，不但被大火吞沒，瀰漫的黑煙還遮蔽了半邊天。
趙光強十分聰明，他沒有直接殺向不遠處的“加賀”號，而是先逼近“赤城”號，利用煙幕做掩護。當他率領八架魚雷攻擊機從煙幕中衝出來的時候，附近沒有一架戰鬥機，而且正好面對“加賀”號。
更重要的是，當時負責近距離掩護“加賀”號的“摩耶”號重巡洋艦已經機動到了“加賀”號的右前方，也就是魚雷攻擊機羣進入的相反方向上，其高射炮射界正好被高大的航母遮擋住。
別忘了，魚雷攻擊機是從超低空進入的。
可以說，“加賀”號也該喪命於此。
在“赤城”號遭到攻擊的時候，“加賀”號的艦長就命令“摩耶”號向右前方機動，因爲在他看來，左前方有十多架防空戰鬥機，還有掩護“赤城”號的“愛宕”號，因此這個方向上的威脅並不大。如果中國戰機再次到來，很有可能爲了避開礙事的“赤城”號，選擇從右前方進入。
顯然，這個判斷極爲錯誤。
此外，“愛宕”號根本就沒有辦法進行防空作戰，因爲它不但得救援“赤城”號上的官兵，還被黑煙遮擋。
說白了，就算“愛宕”號上的官兵聽到了魚雷攻擊機發出的聲響，也無法進行攔截。
結果就是，趙光強率領八架魚雷攻擊機從煙幕裡殺出來時，不但面對“加賀”號，而且根本沒有受到阻攔。
能夠對他們構成威脅的，只有“加賀”號上的高射炮。
顯然，航母上的高射炮根本不足以阻擋八架魚雷攻擊機。慌亂之中，“加賀”號上的高射炮手甚至沒能擊落一架敵機。
八架魚雷攻擊機呈扇形展開，均在離“加賀”號八百到一千米出投下了魚雷。八條魚雷如同把支離弦的利箭，以四十五節的速度衝向“加賀”號。因爲幾乎沒有受到干擾，所以八架魚雷攻擊機的投雷動作極爲標準，幾乎達到了平時訓練的最高水準。八條魚雷的間隔都不超過兩百米，因此“加賀”號除非在這期間把艦首對準魚雷來襲的方向，不然肯定會被一條魚雷擊中。
顯然，笨重的航母，無論如何也不可能在這麼短的時間內把航向調整過來。
事實上，高速航行的航母轉向四十五度，至少需要近一分鐘的時間，而航速爲四十五節的魚雷跑完一千米，最多隻需要四十秒。
可以說，“加賀”號在劫難逃。
十點五十二分，“加賀”號被一條魚雷擊中。
如果只中一條魚雷，只要沒有命中要害部位，“加賀”號肯定沉不了，甚至不會損失多少速度。關鍵是，這條魚雷恰巧就擊中了“加賀”號的尾部，炸壞了左部外側的推進軸，還導致內側的推進軸卡死。
顯然，在戰鬥中，特別是還將遭到攻擊的情況下，這是致命傷。