１９４３年４月，美军情报人员再次破译了日军的密码，获悉山本将于４月１８日乘中型轰炸机，由６架零式战斗机护航，到前方视察的消息。罗斯福总统亲自做出决定：“截击山本。”美国人从容部署，派出战斗机空中伏击，击落了山本五十六的座机。第二天，日军找到了座机残骸。山本五十六依然被皮带缚在座椅上，他头部中弹，仍挺着胸，握着佩刀，但垂下了头。
　　日本方面将山本五十六的死讯封锁了３４天。５月２１日东京电台才宣布“山本壮烈牺牲”的消息。日本当局追授山本元帅军衔。６月５日，举行了百万人参加的葬礼。