机动部队务于11月26日自单冠湾出发，竭力保持行动隐蔽，12月3日傍晚进入待机海域并加油完毕。
22日，南云中将率领的以六艘航空母舰为基干的大约30艘战舰齐集日本北方择捉岛的单冠湾。单冠湾平素十分荒凉，现在一下于驶进这么多舰艇，当然使岛上居民惶恐不安。为了保守机密，舰队一驶进单冠湾，便从11月20日起，以演习为名切断了择捉岛与外界的一切联系，从交通到通信，以至居民的生活供给都由军队控制。大凑警备府还派军舰和飞机在择捉岛的周围及东部海面上进行警戒巡逻。这铁桶式的戒严直到12月8日才解除。
第二天，南云召开机动部队作战联席会议，各航空母舰、战列舰、巡洋舰和驱逐舰的舰长和参谋们，3艘潜艇的艇长及油船旗舰“极东九”的船长也在场。会议一开始，南云第一次向全体指挥官及参谋们透露了他们的进攻目标
24日，各飞行队长和全体飞行员参观了刚由夏威夷赶回来的特工铃木荣制作的瓦胡岛和珍珠港的沙盘模型，空中攻击总指挥官渊田再次对照沙盘模型向各飞行队详细交代了各自的战斗任务。
几乎在日本调兵遣将、磨刀霍霍的同时，美国方面也通过魔术情报①大致判断出日本将要发动战争。22日东乡茂德外相致电野村、来栖两大使
①即指美同海军密码破译小组。——作者
25日，罗斯福在白宫召开最高军事会议，国务卿赫尔、陆军部长史灯生、海军部长诺克斯、陆军参谋总长马歇尔以及海军作战部长斯塔克这些国务院、陆海军方面的显赫人物全部到会。赫尔首先在会上发言，他说
随后罗斯福总统接着指出
下午，斯塔克还给远在珍珠港的太平洋舰队司令金梅尔写信，发表高见说
华盛顿的眼睛就这样只盯着南方，他们作梦也没有想到，就在这次会议结束4小时之后——东京时间1941年11月26日清晨6时3O分，南云麾下的攻击部队，正从单冠湾拔锚起航。
偷袭珍珠港的机动舰队由空袭部队、警戒部队、支援部队、巡逻部队、破坏中途岛部队和补给部队等6支部队组成。空袭部队包括6艘航空母舰，即第1航空战队的“赤城”、“加贺”，第2航空战队的“苍龙”、“飞龙”和第5航空战队的“瑞鹤”、“翔鹤”；警戒部队由第1鱼雷战队的“阿武限”号轻巡洋舰率领，包括有第17驱逐舰战队的“谷风”、“浦风”、“滨风”、“矾风”和第18驱逐舰战队的“不知火”、“霞”、“霰”、“阳炎”、“秋云”等9艘驱逐舰；支援部队包括有第3战队的“比睿”、“雾岛”两艘高速战列舰和第8战队的“利根”、“筑摩”两艘重巡洋舰；巡逻部队由第2潜艇队的“伊一19”、“伊一21”和“伊一23”组成；破坏中途岛部队由第7驱逐舰队的“曙号”、“潮号”两艘驱逐舰组成；补给部队包括有7艘专用加油船，即第1补给队的“极东九”、“健洋丸”、“国洋丸”、“神国丸”和第2补给队的“东帮丸”、“东荣丸”、“日本丸”。全部机动部队共有各型舰只33艘，在严格的无线电静默中悄无声息地驶入寒冷的北太平洋水域。一艘巡逻艇在港口亮起信号
南云指挥的机动舰队从千岛群岛出发后，向近似正东的方向驶去。行至西经165度、北纬43度的位置时，突然取向朝南，直奔夏威夷。在海图上看，先是向东转，而后又向南，近似拐了个直角弯，像倒栽葱一样直逼夏威夷。
连日来，一路均是浓雾，船员的衣服全都带着极重的湿气，穿起来很不舒服。风大浪高，北太平洋的冬天是一年中波涛汹涌的季节。南云所指挥的偷袭珍珠港的机动部队，停止一切无线电通讯，朝着98度的航线，向夏威夷以北200海里的集结地点（北纬42度，西经170度）前进。
记录上记载的风速是20到24米。士兵们从舱顶上吊下来的盛满食物的容器中拿到食物后，要腾出一只手按住桌上滑动的餐盘才能进食。
偷袭部队以千岛群岛的单冠湾为集合地点，并选择航行最危险的路线，完全是为了保持行动机密。日本国内的军港和主要港口必渗透有美国的间谍，如果在这些港口集聚30多艘舰艇组成的庞大部队，然后又突然失踪，必然会使美国间谍疑心大起，忙不迭地向其本国报告。千岛群岛的择捉岛是渔业基地，人口稀少，不易引起人的注意，而且港湾有足够的幅员容纳大舰队集合，只要禁止船只进出，断绝一切通信，就可防止机密外泄。
出击航线则要选择不致被美国巡逻机发现或遇到其他船只的路线。当时从日本到珍珠港有北方、南方、中央3条航线，南方航线上有许多荷兰、英国、美国的岛屿，无法顺利通行；中央及北方航线则各有利弊。中央航线虽有通过日本内海的优点，但却有来自威克岛、中途岛的巡逻机，所以危险性大。相比而言，北方航线离这些美军基地较远，可避过巡逻圈，被发现的可能性较低；但北太平洋的冬天季风特强，且气候恶劣，经常是浓雾弥漫不适合大舰队的行动；加以航线又长，须中途补给燃料，在加油技术上是否能克服困难，以及大小舰艇能否同时到达目的地都在未定之中。然而，经过多次在强风和恶劣气候中举行海上补给和航行演习后，山本五十六信心倍增。既然偷袭珍珠港本身就是一次冒险，那么航线选择也必须冒险。遂决定选择北方航线，并以单冠湾为集合地点。
机动部队离开单冠湾向夏威夷进发后的第六天，即12月1日，南云通过了东经180度国际日期变更线。而此时停泊在内海的“长门”号则被一种出奇的宁静所笼罩。山本和他的参谋们为保证珍珠港冒险行动的成功，做了一切努力。现在，他们像军令部以及其他人一样，必须等待、期望和祈祷。山本的参谋长宇垣在日记中焦躁地写道
山本早就接到天皇将于12月2日10点召见他的命令，所以他在这一天里心情平静，若有所思。16点，山本从岩国起程前往东京。而正在此时，在东京皇宫的千种大厅，决定日本兴亡的最后一次御前会议正在举行。会议从下午2点开始。参加会议的有东条内阁的全体成员、原嘉道枢密院议长、永野军令部总长、杉山参谋总长。东条主持了这次会议。会议气氛紧张，与会者焦虑不安，大家都认识到当前局势的严重性，知道帝国的命运正处于生死攸关之时。会议的结果却非常的简单，会议决定
开战决定的通知，很快就传到停泊在广岛湾柱岛的联合舰队旗舰“长门”号上。当夜由军令部次长发出机密电报指示
12月2日，永野和杉山两名总长一起上奏天皇，请求天皇向陆海军的第一线各军及舰队下达开战命令，并把开战日期定为12月8日。他们在向天皇请求时解释了他们选定12月8日的理由
下午5时，军令部根据天皇的命令再次致电联合舰队司令部
这封密电到达南云舰队司令部时，已是他们离开单冠湾的第七天。这天风速超过每秒20米，海浪一波接一波地横扫过“赤城”号的甲板，护航的驱逐舰等小舰艇被巨浪冲击着，摇摇摆摆地跟随在航空母舰之后。
夜里8时，“赤城”号的通信员接到这封电报后，立即送呈草鹿参谋长，草鹿看完后，又送呈南云。直到此时两人的心情才一下子变得明朗起来。草鹿还想起他和南云一直反对山本冒险计划的事。
那是海军大学图上演习结束后，第1、第11两航空舰队司令长官决定以联名的形式，上呈山本，建议撤销进击夏威夷作战。为此草鹿参谋长和鹿屋航空基地参谋长大西于10月3日前去拜见联合舰队司令长官山本。山本在听了他们的意见之后说
但草鹿仍然不服，他实际上非常严重地攻击了山本提出的前提，并且在急切之中越出了日本人礼貌的界限
这句话激怒了山本。山本反驳说
随着谈话内容的不断深入，大西接受了山本的计划，但草鹿仍未被说服。山本并不因此而对草鹿发怒，相反，在草鹿离开的时候，山本破例地把他送到了舷门，诚恳地拍着草鹿的肩膀说
现在两人接到这项命令，长时间来一直郁积在心的疙瘩全然消失，对美作战的念头已占据了他们的全部身心。“赤城”舰飞行长增田在日记中写道
在机动舰队收到电报的次日，在东京，山本五十六进宫谒见天皇。天皇对山本说
这天晚上，山本突然回到青山南町的住宅，他已经有几个月没有回家了。夫人礼子因患肋膜炎正卧病在床。见山本回来，她自然十分高兴，遂勉强爬了起来。当晚一家六口共进晚餐，山本陪伴妻子，暖暖地度过了一夜，也是最后一夜。
12月4日，海军大臣在官邸秘密为山本举行了欢送会，前来参加欢送会的除天皇派来的侍从武官鲛岛具重中将、高松宫和伏见宫元帅的御使细谷大佐之外，还有海军大臣、军令部总长和各省的有关人员。天皇还特意派人送来了葡萄酒。欢送会结束后，山本便回到柱岛基地。现在已进入关键时候，山本躲在“长门”号上焦急地等待着机动舰队的消息。山本极为担心的事情有三件，一是海上的气候问题。依据以往10年的统计，舰队所要通过的北太平洋海域，在12月份24天有暴风雨，只有7天是好天气。如此恶劣的天气将使舰队的燃料补给十分困难。然而，幸运的是，舰队出发时，正好遇上了来自西伯利亚的高气压，直到12月3日，舰队没有遇到任何风浪。12月6日，第2补给队顺利完成了为机动舰队加油的任务。山本高兴地说
山本担心的第二件事是怕在途中遇到别国的舰只，从而使舰队的行动功亏一篑。为此山本在舰队出发前下达死命令
现在只差第三个问题了，即12月8日美国太平洋舰队的主力舰只是否集中停泊在珍珠港。这个问题到12月7日，由潜伏在夏威夷的间谍吉川解决了。这一天青川向国内发回了最后一份情报
一切顺利的机动舰队于12月7日晨进入美国飞机的侦察范围之内。为应付难以预料的事情的出现，舰上所有人员都换好了服装作好了临阵准备。正在此时，山本发来了电报
下午6时，军令部转发吉川发回的情报。飞行员出身的草席参谋长和源日航空参谋对航空母舰不在珍珠港内感到十分遗憾，而鱼雷军官出身的南云对有9艘战舰已感满足。他对草鹿说：“参谋长，别再抱怨了，能击沉9艘战舰就算不错。我已经把舰队带到这里，到现在对方还没有灯火管制，可见还没有发现我们。这以后要看你们飞行员了。”
南云舰队的攻击计划在当时可说是声势空前浩大的飞机空‘袭。执行计划的总指挥官是源田航空参谋和渊田美津雄中佐。飞机总数达360架，分两个攻击波次。第一攻击波由渊田中佐指挥，率领水平轰炸机队4队、鱼雷轰炸机队4队、俯冲轰炸机队2队、战斗机2队，计189架。第二攻击波由岛崎少佐指挥，率领高空轰炸机队2队、俯冲轰炸机队4队、战斗机制空队4队，计171架，以美战舰、空中和地面的飞机、各岛屿的飞机基地设施等为主要攻击目标。
率领攻击队攻击的渊田中佐心情十分沉重。这次攻击是采取偷袭，还是强攻，必须在飞；临珍珠港上空时才能决定，但要在刹那间当机立断向全军下达攻击命令，这对一个指挥员来说是很艰巨的。若是偷袭，就要首先以鱼雷机攻击排成两列的美舰队的外侧军舰，接着以高空水平轰炸机击沉内侧军舰，这两次攻击之间是丝毫不能有偏差的。受到鱼雷攻击的军舰，燃烧时必会冒出黑烟，如果动作稍缓，水平轰炸的目标就会被黑烟所笼罩。在两次攻击之后，俯冲轰炸机才接踵而至，攻击巡洋艇和地面上的飞机以及机场。如此才能保证第二攻击波的攻击顺利进行。
然而，如果被美方发现攻击意图时，飞临上空的攻击队就只有采取强攻了。先由战斗机和俯冲轰炸机迎击前来拦截的敌机，然后再行鱼雷攻击和高空轰炸。可是究竟采取哪种战法，却要等到在看到珍珠港的瞬间才能决定。怀着对战斗的期待和不安，渊田和所有的飞行员度过了7日晚上的不眠之夜。
在日本海军统治层里，所有的眼睛都注视着珍珠港。这天晚上，海军省下达了“今晚全体待命”的命令。广岛湾“长门”号上的山本则显得相对平静，仍如平时那样在与他的参谋渡边下棋，他的参谋长宇垣在他的日记里秘密地写道
东京和夏威夷的时差是5小时，而且还要通过国际日期变更线，所以日本的8日正是夏威夷的7日，星期日。南云机动舰队在航行过程中，没有调整时差，依然使用的是东京时间。东京时间晚上11点半，攻击舰队的所有各舰均响起了“全体起床”的号声。全体官兵不论是睡着的，睡不着的，要出发的，留在舰上的，都不约而同地换上新内衣，参拜了在舰上设立的神社。内务整理妥当之后，为给飞行员送行，各舰都准备了一顿丰盛的早饭，有过节吃的红小豆饭和整条鱼，还有象征着胜利的栗子。
8日零点40分，第一批攻击队员开始整队准备出发。此时的太平洋中部，天还是黑漆漆的一片，海平线还看不见，庞大的舰只在波涛汹涌的海面上笨重地朝前移动，在墨黑的水面上划出一道雪白的水迹。刺骨的浪涛一遍遍地冲上甲板，水兵们没命地紧抱着比翼停放在甲板上的战斗机和轰炸机以使飞机保持稳定，而不受舰艇摇摆的影响，有一人不小心而被摇摆的军舰摔到大海里去了。清晨1时，巡洋舰“利根”号和“筑摩”号各起飞了一架零式水上侦察机。这两只邪恶的鸽子在没有护航的情况下径直飞向瓦胡岛和拉海纳上空，对美国的舰队作最后1分钟的侦察核实，当时只要有一个美国人抬头看一眼天空，就能在关键时刻提醒夏威夷的防御者们。然而日本人也是经过深思熟虑才进行这种冒险，为了取得准确无误的情报，非此不可。
发射起飞战斗机和轰炸机，并不需要等待侦察机的报告。1点30分，来到距瓦胡岛以北约230海里处的6艘航空母舰及�