太平洋舰队司令为金梅尔海军上将，以珍珠港为母港的舰艇包括3艘航母、9艘战列舰、20艘巡洋舰、69艘驱逐舰和27艘潜艇在内的百余艘。
12月12日凌晨，停泊在珍珠港的军舰有8艘战列舰、8艘巡洋舰、29艘驱逐舰和5艘潜艇，加上其他舰艇和辅助舰艇共94艘。
当时在海上活动的美军舰艇约30艘，分为四个编队：哈尔西中将指挥“企业”号航母、3艘巡洋舰和9艘驱逐舰，11月28日从珍珠港出发，向威克岛运送战斗机，正在返回珍珠港途中，原本是计划在12月6日晚回到珍珠港的，由于种种原因在日军发起攻击时，还在瓦胡岛以西约370千米处，逃过一劫：“列克星敦”号航母、3艘巡洋舰和3艘驱逐舰，12月5日从珍珠港出发，向中途岛运送战斗机，此时在瓦胡岛以西约1300千米海域：“印第安纳波利斯”号重巡洋舰和5艘扫雷舰艇正在约翰斯顿岛附近进行演习：“明尼阿波利斯”号重巡洋舰和4艘扫雷舰艇已结束演习，正在返航途中，此时距离瓦胡岛仅46千米。此外太平洋舰队所属的“萨拉托加”号航母、“科罗拉多”号战列舰等军舰则在美国本土整修。
美军在夏威夷地区的航空力量由三部分组成，总共约350架飞机。其中的陆军航空兵部队，也就是通常所说的夏威夷空军，由费列德。马丁陆军少将指挥，下辖第十八轰炸机联队和第十四驱逐机联队，分别以希凯姆机场和惠勒机场为主要基地，共有32架b—18轰炸机、12架b—17轰炸机、12架a—20轰炸机、99架—40战斗机、39架—36战斗机、14架—26战斗机。
海军航空兵主要以卡纽黑和福特岛机场为基地，共有71架by“卡塔林那”水上反潜巡逻机、14架os2u“鱼狗”舰载观察机。
海军陆战队航空兵以伊瓦机场为基地，共有11架f4f“野猫”战斗机、24架sbd“无畏”鱼雷机和8架sb2u鱼雷机。
1941年4月，夏威夷美国陆海军经过磋商，达成了空中防御协定，远距离空中警戒由海军承担，近距离空中防卫由陆军负责。
肖特中将认为夏威夷的日本人和日裔美国人对飞机的破坏将会使飞机最有可能遭到损失，所以命令将飞机密集排列在跑道与停机坪之间的滑行弯道上，以便于采取安全警戒措施，但一旦遭到空袭，只要一枚炸弹爆炸就会迅速波及到所有飞机！
1942年12月12日凌晨四时，突击编队经十二天约6600千米的航程，顺利抵达珍珠港以北约420千米的预定展开海域。飞行员被唤醒，各自系好象征吉祥的千针带，留下附有头发或指甲的遗书，然后吃过早饭，在作战室里听取最后的简况介绍，等待出击命令。
五时三十分，“利根”号和“筑摩”号两艘巡洋舰分别弹射起飞1架零式水上侦察飞机，对珍珠港进行战前侦察。
六时，第一攻击波的飞机开始起飞。此时起飞海域天气正在转坏，风浪很大，航母横摆超过十度，平时这样的海况起飞是会取消的，但现在起飞仅仅只是推迟了二十分钟。航母上所有不当值的官兵都挤在飞行甲板上挥舞着帽子、头巾欢呼着为突击机群壮行！从6艘航空母舰上共起飞183架，包括40架九七式鱼雷机，51架九九式俯冲轰炸机，49架九七式水平轰炸机，43架零式战斗机。鱼雷机各携一条800千克鱼雷，俯冲轰炸机各携一枚250千克爆破弹，水平轰炸机各携一枚800千克延时引信穿甲弹。十五分钟后，机群在舰队上空集合完毕，编成预定队形，以3000米高度向珍珠港飞去。空中总指挥兼水平轰炸机领队“赤城”号飞行长渊田美津雄中佐，鱼雷机领队是村田重治少佐，俯冲轰炸机领队是“翔鹤”号的高桥赫一少佐，战斗机领队是板谷茂少佐，所有飞机垂尾上均涂有三道黄色识别带。飞行途中，渊田为导航而收听檀香山的广播时，意外地收到他迫切需要的珍珠港天气预报，令他惊喜不已。
六时三十分，美军的3架水上飞机在瓦胡岛南部海域进行例行的巡逻飞行时，发现可疑潜艇，飞行员使用密码向基地报告，以致延误了时间。
六时三十七分，美军的“沃德”号护航驱逐舰发现正尾随“大火星”号拖靶船企图通过防潜网的袖珍潜艇，值勤军官威廉。戈普那中尉立即报告舰长威廉。奥特布里奇上尉，奥特布里奇舰长于六时四十分下令开火，六时四十五分“沃德”号三号炮开炮射击，第一发未中，第二发击中了袖珍潜艇的指挥台，这一炮也就成为太平洋战争中的“第一炮”！
“沃德”号随后全速驶向潜艇的下潜处投下一串深水炸弹，将其击沉。——这是日军广尾彰少尉和片山义雄中士驾驶的伊—20号袖珍潜艇。“沃德”号击沉袖珍潜艇后便向分区司令部报告。六时五十三分，“沃德”号第二次发出报告。分区司令部值班军官卡明斯基中校漫不经心，要求进行核查。直到七时四十分，分区司令克劳德。布洛克少将才接到报告，他感到事态严重，下令加派“莫纳汉”号驱逐舰前去支援。此时距空袭开始仅有十分钟，为时已晚。
七时零二分，设在瓦胡岛北端卡赫库角上的流动雷达站发现有大批飞机正向珍珠港飞来，距离约160千米。雷达兵约瑟夫。洛克德和乔治。埃利特立即报告情报中心，但值班军官克米特。泰勒中尉认为是从加利福尼亚飞来的飞机，不已为然地安慰雷达兵不要紧张，于是两名雷达兵就眼睁睁地注视日军飞机越飞越近，直到七时三十九分日机临空。