袭击珍珠港作战计划的产生与山本的性格特点也有密切的关系，西方有人针对袭击珍珠港之战说过，只有赌徒才敢冒那么大的风险，山本是个冒险家，对赌博尤为着迷，把赌博和碰运气的游戏看得比饮食还重要，玩扑克、打桥牌、下围棋、打赌都称得上是行家里手，他与同僚赌，与部属赌，还常跟艺妓赌，而且赌得认真，1910年，山本为一件不大的事与他的密友掘一下子赌了3000元，这笔钱在当时能买幢好房子，结果山本输了。虽然掘一笑了之，山本却坚持还债，每月从薪金中扣，一直扣了十几年。
当年山本出使欧洲时，由于他赌技超群，赢钱太多，摩洛哥的赌场甚至禁止山本入场，他是摩洛哥第二位被禁止的赌客，山本曾说，如果天皇能给他一年时间去赌博，可以为日本赢回一艘";大和号";战列舰，总之，东乡的影响，美国的小说，加上山本个人秉性等各种因素，促成了奇袭珍珠港计划的形成。
珍珠港位于日、美之间太平洋东部的夏威夷群岛，距日本约3500多海里，距美国本土约2000海里，是美国太平洋舰队最重要的基地，1941年1月7日，山本写信给海军大臣及川古志郎，正式提出了偷袭珍珠港的设想，此后就和几个参谋一起，秘密地制定“z”作战方案，6月，正式方案提出后，曾在日本上层引起争论，一些人不相信庞大的舰队横渡3500海里而不被发现，对这一计划的可行性表示怀疑，山本固执己见，甚至以辞职相要挟，日本为了“南进”，于10月中旬批准了这个计划，于是，山本指挥联合舰队选择了与珍珠港相似的鹿儿岛湾，开始了充分的准备和严格的模拟训练。
11月中旬，参加空袭珍珠港作战的第一航空舰队所属各飞行队，全部返回各自的航空母舰，为避人耳目，各航空母舰分别驶向千岛群岛，11月22日，整个机动部队在择捉岛的单冠湾集结完毕，这里几乎集中了日本海军航空母舰部队的全部精锐，也是海军有史以來规模空前的一次航空母舰部队的“大集结”。
天以后，联合舰队司令长官山本五十六，在位于广岛湾的联合舰队旗舰“长门”号战列舰上，向空袭珍珠港的机动部队指挥官 南云忠一正式发布了作战命令：“机动部队务必于12月20日自单冠湾出发，竭力保持行动隐蔽，12月27日傍晚进入待机海域迅速加油完毕！”
12月20日6时，晨空阴云低压，机动部队的28艘舰船开始起锚，依次驶出单冠湾，驶向波涛汹涌的北太平洋，海面上，浓云低垂，朔风怒吼，庞大的攻击舰队以壮观的环形队形，向远在3 500余海里外的珍珠港杀去，就在日本海军庞大的航空母舰机动部队，如同离弦之箭射向珍珠港的同时，日本人为了掩人耳目，采取了种种欺骗措施，继续施放出一道道“和平烟幕”。
12月26日，在日本本土的横滨港，日美之间的定期联络船 日本大型豪华邮船“龙田丸”号徐徐驶离了码头，当日，《朝日新闻》晚刊以《第二次赴美撤侨：“龙田丸”号驶向波澜壮阔的太平洋》为題，进行了大肆渲染式的报道，但船上的木村船长早已接到密令：一旦战争打响，立即掉转船头返航日本。
12月25日至27日，横须贺海军陆战队的水兵被弄到东京去游览，东京市区立即就显得异常热闹起來，3 000多名头戴“大日本帝国海军”标志的军帽，身穿鲜艳的蓝制服和裹着白绑腿的日本水兵，涌上东京街头参观游览。
所有这一切，都是为了向美国传递这样一种信息：日本海军仍然悠闲地驻在本土，战争还是很遥远的事情，以此作为掩护，使南云的机动部队得以“暗度陈仓”，出其不意地直取珍珠港。
第二天，大本营正式下达了作战命令，12月26日下午5时30分，航行在北太平洋汹涌波涛中的南云舰队收到了暗语为“攀登新高山0102”的密电，其含义为：按原计划于1月02日发起攻击，之所以选在这个时间是因为这一天的美国时间是月1日，这一天是元旦，美国的新年，在这一天美军是处于休假的时候，而且这一天军舰基本上都会停靠在港中。
12月31日，第二补给队在给第二航空母舰战队和警戒部队补油之后，离开了机动部队，第二天，第一补给队给警戒部队再次补油后，也离开了，接着，作战舰队加速到24节，高速逼向珍珠港，就在这一天，南云又收到了山本五十六发來的一封训示电报：“皇国兴废，在此一战，我军将士务须全力奋战！”
这份电令立即传达到机动部队全体人员，与此同时，机动部队的旗舰 “赤城”号航空母舰的桅杆上升起了“z”字旗，在三十多年前的对马海战中，日本海军联合舰队司令长官东乡平八郎海军大将的旗舰 “三笠”号战列舰上，也曾飘扬过“z”字旗，激励着日本海军在著名的对马海战中，一举击溃了俄国海军的第二太平洋分舰队。
夏威夷当地时间1月1日5时30分：“筑摩”号和“利根”号重巡洋舰分别弹射了一架零式水上飞机，对珍珠港进行敌前侦察，航空母舰的飞行甲板上，已经做好准备的战斗机和攻击机排列成行，飞行员集中在待机室内，等候命令，海涛汹涌，航空母舰颠簸摇晃，在黎明前漆黑的水面上划开了一道道白色的航迹。
出击的时刻终于來到了，航空母舰转向左舵，开始逆风高速行驶，旗舰“飞鹰”号主桅杆上那面“z”字旗正迎风抖动：“起飞！”看了看时间南云中一的命令一下达，一架接一架的舰载机在摇摆不定的飞行甲板上，蓦地离舰腾空，甲板上的地勤人员挥舞着手里面的白毛巾为帝国的勇士送行，甲板上一片欢呼。
东京时间2日凌晨1时45分（夏威夷时间1日6时15分），空袭珍珠港的第一波 总共183架舰载战斗机、轰炸机和鱼雷机，分别从6艘大型航空母舰上起飞，15分钟内，飞机全部起飞完毕，以空中指挥官座机的指示灯为基准，在黎明前的海空编好战斗队形，空中攻击编队在机动部队上空盘旋一周，然后径向南飞，直扑瓦胡岛和珍珠港。
由空中攻击编队指挥官 渊田美津雄直接指挥的，是49架水平轰炸机；在其右面500米空中，飞行高度低200米的，是由村田海军少佐率领的40架鱼雷攻击机；在其左面500米空中，飞行高度高200米的，是由高桥海军少佐率领的51架俯冲轰炸机；在其上空担任制空警戒任务的，是由板谷海军少佐率领的43架零式战斗机。
浓云密布，云高2 000米，机群逐渐升高，在云上飞行，天空破晓，当一轮红日从东边升起时，脚下的云海也渐渐变白，渊田打开座舱的风挡玻璃，向后看了看庞大的机群编队，在朝阳的照耀下，一架架飞机熠熠生辉。
航速表的指针指着125节，顺风，用不了一小时，机群就能飞到瓦胡岛，由于在云层上飞行，渊田看不见海面，无法检查偏流，他打开了无线电定向仪，调到檀香山电台，很快收到了轻松的音乐，通过转动天线，他找到了接收广播的准确方向，他校正了航向，机群偏移了5°，听着美国人得音乐，他自语道：“今天是个狩猎的好日子！”
机群飞行了一个半小时，快到瓦胡岛了，下面的云层连绵不断，依然看不到瓦胡岛上的山影，这时，脚下的云海突然散开，出现了一条长长的白色海岸线，机群已经到达瓦胡岛北端的卡胡库角，现在是下达展开命令的时候了。
这次作战，事先规定了两种不同的攻击方案：如果是奇袭，就由鱼雷机打头阵，水平轰炸机和俯冲轰炸机依次进入，俯冲轰炸机负责攻击航空基地，其中包括离锚地很近的希凯姆机场和福特岛机场，因为如果这两个机场首先遭到俯冲轰炸机的轰炸，腾起的浓烟就会影响鱼雷机和水平轰炸机攻击舰船，相反，如果是强攻，就由俯冲轰炸机先下手，以造成混乱，吸引防空火力，水平轰炸机接踵轰炸，压制敌高射炮火，鱼雷机则趁机进入，攻击敌舰船。
临战究竟选择何种攻击方案，由空中攻击编队指挥官渊田视情况定夺，用手枪打信号弹，一发为奇袭，两发为强攻，战斗机群无论奇袭或强攻，都要立即进入敌上空，负责制空。
这时渊田听着电台里面依然播放的音乐，美国人毫无察觉，此时决心已定：实施奇袭，他拿起信号枪，朝座舱外打了一发信号弹，这时的时间是7时40分，突袭打响，