1942年6月4日爆發的中途島海戰，堪稱太平洋戰爭的轉折點。經此一役，強大的日本聯合艦隊損失了「赤城」、「加賀」等四艘航母與大批優秀飛行員，從此一蹶不振。值得一提的是，在美日雙方軍力對比差距並不大的前提下，美國海軍之所以能夠取得大捷，除了掌握情報信息先機之外，美軍「無畏」式俯衝轟炸機的參戰，徹底改變了戰局。據資料記載，在首波魚雷機攻擊失敗後，美國海軍三艘航母派出了數十架「無畏」式俯衝轟炸機，一舉突破日本聯合艦隊的防空火力網，對幾艘日本航母造成重創。中途島海戰中，「無畏」式俯衝轟炸機一戰成名，這一經典戰例也被譽為改變世界的五分鐘。
根據歷史資料記載，在中途島海戰爆發之前，美軍就已經破解了日本海軍的通訊密碼。可以說，戰役還沒有開始，日軍就已經失去了先機。不過，當時正處於巔峰期的日本海軍聯合艦隊十分強大，僅僅是四艘主力航母擁有的戰機數量就有一百多架。美國海軍方面針鋒相對，派出了兩個波次的攻擊群，首先出發的就是斯普魯恩斯少將率領的第16特混編隊（以「大黃蜂」號與「企業」號航母為主，擁有各型號戰機117架），弗萊徹少將率領的第17特混編隊緊隨其後（以「約克鎮」號航母為主，戰機數量35架）。由於提前掌握了日軍的情報信息，美軍的空中打擊梯隊很快就出現在南雲中將指揮的日本聯合艦隊上空。作為先頭部隊的美軍15架魚雷轟炸機首先發起攻擊，但素養極高的日本海軍立即做出反應，在組織猛烈的防空炮火的同時，不斷派出艦載機升空攔截。第一波次進攻中，美軍的魚雷機幾乎損失殆盡。不過，在取得戰果的同時，作為聯合艦隊指揮官的南雲中將由於沒有發現美軍艦隊主力，在判斷部署上犯了錯誤，將原本計劃用於攻擊美軍航母的戰機群，派往轟炸中途島的美軍基地，也為後續美軍俯衝轟炸機的登場創造了有利條件。
由於失去了艦載機保護，看似龐大的日本海軍聯合艦隊實際上成為了「拔掉牙齒的老虎」。美軍第16特混編隊的第一波攻擊就迅猛而至。值得一提的是，此次參與攻擊的28架美軍戰機依然是傳統的魚雷轟炸機，他們對「蒼龍」號和「飛龍」號航母進行了水平魚雷轟炸，但依然受到航母及護航艦隊防空火力的重創。這批魚雷機不僅沒有命中目標，自身也損失了20架。後世很多軍事專家分析認為，和此前日本偷襲珍珠港不同，在廣闊大洋中進行作戰，水面戰艦可以憑藉高速機動性與密集的防空火力進行反制，傳統的魚雷機也失去了威脅。不過，美軍魚雷機前仆後繼的攻擊，不僅打亂了日本聯合艦隊的部署，也吸引了眾多艦載機升空參戰，讓航母的防禦力持續下降。
當天10時24分，當日本航母所屬眾多艦載戰鬥機升空離去後，美國海軍的真正王牌到來了。從「企業」號航母升空的33架「無畏」式俯衝轟炸機向「赤城」與「加賀」兩艘航母呼嘯而來。需要說明的是，在第一波攻擊中，經驗並不豐富的美軍飛行員並沒有分配好攻擊火力，幾乎所有俯衝轟炸機都集中猛攻「加賀」號航母。關鍵時刻，一位美軍上尉飛行員主動進行了戰場聯絡，組織了5架俯衝轟炸機專攻「赤誠」號。在戰鬥中，1枚1000磅的重型航空炸彈引爆「赤城」號彈藥庫，徹底終結了這艘王牌航母。此後，隨着美軍第二波俯衝轟炸機加入戰場，中途島海戰天平徹底導向了美國海軍。在短短3分鐘內，日本海軍聯合艦隊就有3三艘大型航母被擊沉。此後不久，隨着「飛龍」號航母被美軍偵察機發現，30艘俯衝轟炸機的最後一擊，讓其成為日本海軍又一艘被擊沉的航母。
據悉，整個中途島海戰中，美軍「無畏」式俯衝轟炸機僅僅損失了幾架。保持80度角俯衝轟炸，投彈過程僅有20多秒，這種犀利的對艦攻擊模式，讓日本海軍戰艦的傳統防空火力大打折扣。「無畏」式俯衝轟炸機也憑藉着在中途島海戰中的驚艷表現，成為二戰歷史上的經典戰機。
