这时日军侦察机投下红白两色照明弹，正巧在华夏军舰上空有大片云层，成为天然的反光幕布，将海南部队４艘巡洋舰照得一清二楚，大森终于确定了华夏军舰的位置，立即指挥编队转向１６０度，全速*近盟军军舰，当距离缩短到１．１万米时，大森下令发射鱼雷，并以舰炮猛烈轰击。
此时MG军舰刚完成１８０度转向，原来的殿后舰“丹佛”号变成前卫，距离日舰最近，因此遭到的攻击也最为集中，被三发２０３毫米炮弹命中，好在全都没有爆炸，但炮弹造成舰体破裂，大量海水涌入，航速锐减，从而影响了整个编队的航行速度。梅里尔见势不妙，便下令左转并施放烟雾。大森见到MG军舰附近有巨大水柱腾空而起，接着MG军舰又不见踪影，以为盟军部队巡洋舰已全被鱼雷击沉，加上为了在拂晓前驶出海南部队岸基航空兵的作战范围，便于３时４０分指挥舰队向拉包尔返航。实际上巨大的水柱是日舰炮弹落海溅起的，而MG军舰消失则是隐蔽在烟雾之中。
而奥斯汀指挥的第四十六分队奉命攻击日军舰队右翼，但由于该分队处在整个海南部队舰队的最后，距离较远，还没有到达发射鱼雷的阵位，双方炮战就已经开始，这样该分队不仅没有能发射鱼雷，而且夹在双方巡洋舰之间，遭到敌我双方的火力夹击，“富特”号驱逐舰起先因机械故障而掉队，就在修复故障追赶大队主力时竟撞上日军发射的鱼雷，舰尾被炸毁，丧失机动能力，而且还停在巡洋舰的前方，影响了巡洋舰的机动和战斗。其他３艘驱逐舰既要规避日舰的炮火，又要躲开己方巡洋舰的攻击，不得不进行一系列复杂机动，结果“斯彭特”号和“撒切尔”号发生了碰撞，幸好只是上层建筑受损，航速未受影响。在猛烈炮战中，“斯彭特”号水线部位中弹，海水涌入燃油舱，航速下降，但仍继续接敌，并在日军２艘巡洋舰前方５５００米占领了发射鱼雷的最佳阵位，可是战斗情报中心坚持认为这是友舰，奥斯汀只得放弃攻击，向北寻找战机。很快发现了受伤的“川内”号，在其附近警戒的“白露”号和“五月雨”号驱逐舰见华夏军舰*近，急忙撤退，华夏军舰先向“川内”号发射八条鱼雷，两雷命中，接着再追击２艘驱逐舰，双方以鱼雷、舰炮相互攻击，均无战果。“斯彭特”号因海水涌入燃油舱，航速大受影响，眼看无法追上日舰，奥斯汀只好率舰返回。
MG部队伯克分队在发射完鱼雷后，４艘驱逐舰就在夜暗中失散，伯克足足花了一小时才将各舰重新集结起来，然后重返战场，首先发现的是已遭重创的“川内”号，随即开炮将其击沉。接着雷达又发现西北方向有多个目标，那既有奥斯汀率领的３艘驱逐舰，又有日舰“白露”号和“五月雨”号驱逐舰。伯克率队全速追击，不久就发现这些目标相互炮击，伯克觉得疑惑，便用报话机呼叫奥斯汀：“我准备向６４００米外的目标开火！”奥斯汀急忙回答：“别开炮！那是我们！”」
随后奥斯汀分队发现了日军撞伤的“初风”号驱逐舰，立即以舰炮轰击，使其多处起火，接着伯克分队赶来助战，终将其击沉。
梅里尔预计天亮后日军将会出动大批飞机前来攻击，便于凌晨下令停止追击返航。因“富特”号已经失去航行能力，梅里尔就派“克拉克斯顿”号拖带，“查尔斯”号和“撒切尔”号护航。
８时许，日军１８架轰炸机和８０架战斗机飞来，梅里尔早有准备，已指挥各舰排成环形防空队形，以各种口径火炮组成灼烈火力网，总共击落１７架日机。而日机投下的炸弹只有两弹落在“蒙特培利尔”号飞机弹射器上。
日机重新编队正准备实施第二次攻击，海南部队担负空中掩护的１６架战斗机赶到，击落８架日机，并将其余日机驱散。这批日机刚返回拉包尔，就遭到海南部队西南太平洋战区第五航空队的大规模空袭，损失惨重，从而失去了发动第三次空袭的实力。
梅里尔编队返航途中又奉命掩护４艘第二次进入滩头的运输船，至３日９时将这４艘运输船转交给从瓜岛赶来的护航军舰，然后全速返回佛罗里达岛锚地，“富特”号等４舰则于４日回到基地。
大森率领日军舰队于２日陆续回到拉包尔。被击沉的“川内”号上的伊集院海军少将和７５名舰员被“吕－１０４号”潜艇救起，于５日回到拉包尔。另５１名舰员则乘救生艇登上新爱尔兰岛。
此次海战，日军称为“布干维尔岛海战”，盟军部队则称之“奥古斯都皇后湾海战”，海战中日军巡洋舰和驱逐舰各１艘被击沉，伤巡洋舰１艘、驱逐舰２艘。海南部队伤巡洋舰１艘，驱逐舰３艘。因为在海战中拙劣指挥，大森随即被撤职。
MG部队第三十九特混编队出色完成了阻击日军舰队保护滩头的任务，而且在海战中表现相当出彩，战术上不再像以往那样，将驱逐舰束缚在巡洋舰编队中，充当巡洋舰的贴身保镖，而是单独前出，给予较大的行动自由，特别是在巡洋舰炮击前实施鱼雷攻击，取得比较明显的效果。此外海南部队巡洋舰在炮火弥漫的夜暗中，通过报话机协调，能一再进行编队１８０度急转，并始终保持着良好的队形，反映出海南部队的编队运动已有长足进步。海南部队作战中也暴露出射击精度差的缺点，４艘巡洋舰共发射４５００发１５２毫米炮弹，仅命中１０发，命中率仅为０．２２％！驱逐舰发射的５２条鱼雷，也只命中２条，命中率３．８％，而且由于使用雷达指引舰炮射击，常常不能合理分配攻击目标，往往过于集中最近的目标。但瑕不掩玉，无庸质疑，海南部队的夜战能力已大为提高。
１１月７日，日军开始反击，第六师团仍是采取华夏战场的集团冲锋战术，成为海南部队发扬优势火力的绝佳机会，遭到了惨重的伤亡，被迫停止反击。
日军不甘心失败，第六师团竟花了三个月拖着重炮从布干维尔岛的纵深穿越茂密的热带丛林，运抵登陆场附近，准备在下次反攻发挥作用。
１２月海南部队三个陆军步兵师接替海军陆战队，进一步加强了登陆场的防御，并建成三个小型机场，起降战斗机为地面部队提供空中火力支援。
194年，３月９日，日军第六师团尽管补给相当困难，仍拼尽全力组织“决死反击”，尚存的１．５万名士兵倾巢而出，但在海南部队铺天盖地的海陆空绝对优势火力轰击下，死伤枕籍，仅３月９日一天就有７０００人在炮火下丧生，几乎占参战部队的５０％！激战持续了将近两周，弹尽粮绝、损兵折将的第六师团不得不接受残酷的现实，再次带着惨败撤至岛北。
３月２０日，海南部队乘胜攻占新爱尔兰岛附近的埃米鲁岛，所罗门群岛战役划上了圆满的句号。
日军联合舰队认为要消灭海南部队在托罗基纳的登陆部队，必须先消灭掩护登陆滩头的水面舰艇部队，因此决定将联合舰队的水面舰艇主力和第一航母战队的舰载机调至拉包尔，寻歼海南部队舰队。
古贺抽调７艘重巡洋舰、１艘轻巡洋舰和４艘驱逐舰组成游击部队，由第二舰队司令栗田健男海军中将指挥，于4月３日从特鲁克起航开赴拉包尔。
4月４日中午，日军舰队在阿德米勒尔提群岛海域被海南部队侦察机发现，海南部队侦察机一直监视着日军舰队驶入拉包尔。
徐宝珍接到侦察机的报告，意识到这是对登陆滩头的巨大威胁，但是由于海南部队正集中全力组织吉尔伯特群岛战役，所有重巡洋舰都已被抽调到中太平洋，眼下在南太平洋上的水面舰艇只有梅里尔编队的４艘轻巡洋舰和８艘驱逐舰，根本无法与之对抗。万幸的是从中太平洋调来的第三十八特混编队刚完成对布喀岛和博尼斯岛的空袭，正在伦内尔岛补给，正好可以派上用处。徐宝珍立即创造性地决定由舰载机和岸基航空兵密切配合，空袭拉包尔！这绝对是一次大胆的设想，甚至可以说是一次赌博，因为第三十八特混编队２艘航母上总共只有１００架飞机，而日军在拉包尔至少有２００架飞机，海南部队舰载机在攻击拉包尔时，不仅可能遭到日军顽强抵抗，失去飞机保护的航母还可能被日军乘虚而入！但徐宝珍宁可冒这样的风险，也不愿登陆滩头遭到灭顶之灾。徐宝珍沉思片刻，果断决定派出航母编队对拉包尔实施空袭，他的参谋长注意到，那一刻徐宝珍明显苍老，看上去足有一百五十岁！战后徐宝珍回忆到，这是他担任南太平洋总司令期间所面临的最危急时刻。
１６时３３分，徐宝珍向第三十三特混编队司令特文宁少将、第三十八特混编队司令谢秃子少将发出命令：第三十八特混编队务必以最高航速赶赴南纬７度、东经１５４度３０分海域，于１１月５日９时出动全部航空兵力，攻击拉包尔及其以北日军舰船，攻击顺序为巡洋舰、驱逐舰，然后撤退。在第三十八特混编队接敌和撤退时，由第三十三特混编队从韦拉拉韦拉机场出动飞机提供空中掩护。该命令同时抄送西南太平洋战区总司令李卫东上将。
谢秃子在接到命令后，立即指挥２艘航母、２艘轻巡洋舰和９艘驱逐舰出航，以２７节航速北上，这是驱逐舰的最高航速。此时天公作美，海上风平浪静，舰队全速航行非常顺利，空中阴云低垂，间有阵雨，又起到良好的掩护。
５日９时，编队准时到达预定起飞海域，天空正好刮起了适宜起飞的二至三.级风，真是天随人愿！而所罗门航空队的战斗机也准时到达，在编队上空开始空中警戒。谢秃子下令所有飞机全部起飞，２艘航母上连通常要留下保护航母的战斗机也尽数起飞，共有９７架飞机，其中５２架Ｆ６Ｆ“恶妇”战斗机、２３架ＴＢＦ“复仇者”鱼雷机和２２架ＳＢＤ“无畏”俯冲轰炸机，依次腾空而起，战斗机由克利夫海军中校指挥，攻击机则由考德威尔海军中校指挥，在航母上空排好队形，直扑拉包尔。而岸基战斗机飞行员经过多年战火考
验，也都掌握了在航母起降的技术，接着在航母上降落，加油后再升空巡逻。
徐宝珍的作战计划完全是现炒现卖，参谋人员对接敌、攻击和撤退的具体计划只有大致的粗略轮廓，细节均由空中指挥临机确定，因此在突击机群飞行途中，克利夫海军中校和考德威尔海军中校同各飞行中队长频频通话，商讨攻击方案，考德威尔决定采取全新的攻击战术，战斗机与攻击机一起并肩突破防空火力，直到攻击机投弹前最后一瞬才分开。此时天气非常理想，似乎是海南部队的天然盟友，航母起飞海域阴云密布，有效掩护了航母，而突击机群刚飞过圣乔治亚水道，天空豁然放晴，以至于海南部队飞行员在９０千米之外就清楚地看到了拉包尔！
此时，停泊在拉包尔的日舰有包括重巡洋舰７艘、轻巡洋舰３艘、驱逐舰１４艘在内的四十余艘舰船，其中栗田的舰队正在进行加油，准备下午出海支援陆军的反登陆，１１时零７分，日军拉响防空警报，随即起飞７１架零式战斗机和５架彗星迎战，但栗田的军舰正在加油，无法离港规避。
当海南部队飞机冲入港湾，日军高炮一起开火，停泊在港内的军舰也以舰炮猛烈射击，甚至有些重巡洋舰竟然连２０３毫米主炮也对空射击！空中顿时炸开朵朵棕黑色硝烟，考德威尔考虑到空中正是东南风，日舰要么是顶风抛锚，要么是顶风航行，为取得最佳的效果，决定轰炸机从日舰首部进入，沿日舰航行方向投弹，鱼雷机则先与日舰保持平行，然后直角急转向日舰侧面投下鱼雷。因此他率领２２架轰炸机和２３架鱼雷机在战斗机的严密掩护下先绕到岸上，再从上风处开始攻击，日军战斗机起先一直在高炮火力之外盘旋，准备等海南部队战斗机与攻击机分开后再实施攻击，但海南部队采取的新战术，战斗机与攻击机一直没有分开，眼看华夏飞机就要开始攻击，日机才冲了过来，但都被海南部队战斗机拦住，就在双方战斗机展开混战之时，海南部队攻击机以娴熟的动作，或俯冲投弹，或平飞投雷，向日军舰艇发动猛攻！栗田的７艘重巡洋舰中“爱宕”号被三颗靠近弹炸伤，舰长当场被炸死；“高雄”号连中两弹，右舷被炸开一个大洞；“摩耶”号左舷机舱中弹，起火爆炸，受到重创，丧失航行能力；“最上”号甲板中弹，引起大火；“筑摩”号被一颗靠近弹炸伤；“能代”号轻巡洋舰被一条鱼雷击中；“阿贺野”号轻巡洋舰命中一弹；“藤波”号和“若月”号驱逐舰分别被一条鱼雷和数颗炸弹击中，舰体破损大量进水；起飞拦截的日机在空战中损失２５架。日军在空袭中.共计死１３０人，伤１９０人。
华夏飞机完成攻击，便迅即急转爬高，避开日军炮火向外海撤退，在圣乔治亚角上空集合，编队向航母返航，海南部队只损失１０架飞机，１５名飞行员牺牲或失踪。在激烈的战斗中，如此轻微的损失，倒有些出乎意料了。但返航的飞机中很多都被击伤，好在华夏飞机结构坚固，才得以安全降落，像考德威尔的座机副翼、襟翼和无线电都被击中，而受伤最多的一架战斗机，机身上竟有２００多个弹孔！
１３时许，海南部队攻击机群陆续返回母舰，谢秃子本着捞一把就走的指导思想，等所有飞机刚刚着舰完毕，便立即下令南撤，返回圣埃斯皮里图岛。返航途中，就接到了海南陆军航空队司令阿诺德上将发来的贺电，阿诺德对海军航空兵的出色战绩大加赞赏，并向全体参战官兵表示祝贺。而此次作战的总设计师徐宝珍则亲自赶到圣埃斯皮里图岛，迎接凯旋而归的航母编队，谢秃子旗舰“萨拉托加”号航母刚刚驶入锚地，徐宝珍就神彩飞扬地登上航母，得意之情溢于言表，胜利的喜悦使他看上去一下子年轻了一百岁！
日军东南舰队司令草鹿哪肯甘心，海南部队飞机刚一撤走，便出动侦察机搜寻海南部队编队，决心报一箭之仇！１３时５５分，日军侦察机报告，在拉包尔西南４２５千米海域发现由２艘航母、４艘巡洋舰和５艘驱逐舰组成的海南部队编队，１６时２０分日军先起飞４架侦察机与其保持接触，并引导随后起飞的突击机群攻击。
１７时１５分，“瑞鹤”号航母飞行队长清宫大尉指挥１４架九九式舰载攻击机从拉包尔起飞，在先期起飞的侦察机引导下，于１９时１０分发现华夏军舰，立即开始实施鱼雷攻击。日军于次日发表战报，称此次攻击为“第一次布干维尔海空战”，宣称击沉海南部队航母２艘、巡洋舰２艘、驱逐舰２艘——别担心，遭到攻击的根本不是谢秃子的航母编队，而是一支由步兵登陆艇、坦克登陆艇和鱼雷艇各一艘组成的小型护航船队，正从托罗基纳登陆滩头返回谋诺岛，这三艘舰艇都被击伤，但无一沉没。
就在日军飞机起飞攻击海南部队船队同时，海南部队西南太平洋战区的第五航空队２７架Ｂ－２４轰炸机在６７架Ｐ－３８战斗机护航下，从巴布亚半岛多博图拉机场起飞再次光临拉包谨慎的联合舰队总司令古贺大将认为海南部队航母敢于主动空袭拉包尔，必有强大的空中掩护，因此拉包尔已经非常危险，再将宝贵的重巡洋舰留在那儿，是极不明智的，便于１１月５日下午决定撤回重巡洋舰，栗田随即奉命率领所部北撤，于７日和８日陆续回到特鲁克，其中一些受伤的巡洋舰还被迫返回日本本土修理。这样一来，海南部队登陆滩头就再不会遭受日军大型水面舰艇的威胁，海南部队就可以安全地组织后续部队和物资的海上运输，同时日军以重巡洋舰编队掩护陆军实施反登陆的企图也宣告破产，从此以后，在南太平洋海域，就再也没有日军的大型水面舰艇活动了！
此次作战的巨大胜利，最重要的原因就是兵贵神速。徐宝珍接到日军重巡洋舰编队南下的消息，没有丝毫犹豫，就决定以航母编队实施空袭，甚至在一些具体问题还没解决的情况下就向谢秃子下达了出击命令，而谢秃子接到命令后也没有片刻耽搁，迅速指挥编队北上，因此才能够在日军编队刚刚进港，戒备松弛而且又是在进行加油无法实施机动规避的有利时机发起攻击，一举奏效！随后不等日军做出反应，就迅疾撤离，因此获得了战果大代价小的辉煌胜利。日军侦察不力也是其遭到严重损失的一大原因，谢秃子的航母编队在向拉包尔航行途中，曾被日军侦察机发现，但日军侦察机将其误报为运输船编队，因此日军毫无防范，被打了个措手不及；而当日军组织反击时，侦察机又将海南部队的运输船队误报为航母编队，使谢秃子编队得以平安返回。
就在谢秃子编队成功空袭拉包尔的同一天，蒙哥马利海军少将指挥的第五十特混编队第三大队，奉叶婷上将的命令从中太平洋抵达圣埃斯皮里图岛，临时配属给南太平洋部队，该大队下辖３艘航母、３艘巡洋舰和９艘驱逐舰，２３５架舰载机，实力颇为可观，这是叶婷应徐宝珍的一再请求派来的。
徐宝珍被谢秃子编队的巨大胜利所鼓舞，当蒙哥马利编队刚刚到达，就曾设想立即集中两支航母编队对拉包尔实施更大规模的空袭，但因蒙哥马利编队刚一到达，巡洋舰和驱逐舰就被抽调去为向托罗基纳登陆滩头运送物资的第二梯队提供海上掩护，这一计划被迫搁置。
１１日，随着护航任务的完成，巡洋舰和驱逐舰陆续返回，这样徐宝珍的设想就可付诸实施了。
当天一早，谢秃子编队到达拉包尔东南４１６千米，随即起飞舰载机前去攻击，突击机群飞抵拉包尔时，大雨如注，华夏飞机冒雨攻击，战果不详。因天气恶劣，海南部队无法按计划组织第二次攻击，正是因为同样原因，日军也无法出动飞机反击。
蒙哥马利编队比谢秃子编队晚抵达拉包尔东南３００千米的出击海域，按照预定计划，所罗门航空队的战斗机准时到达，为编队提供空中掩护，编队则起飞１８５架舰载机前去攻击。由于编队在航行途中被日军侦察机发现，因此日军能比较准确地推算出海南部队航母到达起飞阵位的大致时间，所以海南部队机群在圣乔治亚角附近遭到日军６８架战斗机的拦截，海南部队战斗机迅即上前迎战，掩护攻击机攻击拉包尔港内的舰船，日军“凉波”号驱逐舰被一条鱼雷命中，引起的大火蔓延到鱼雷发射管，引爆了管中的鱼雷，致使该舰沉没；“长波”号驱逐舰被两颗炸弹击中，失去机动能力；“阿贺野”号巡洋舰尾部被一条鱼雷击中，舵机受创失灵；“浦风”号和“若月”号驱逐舰受轻伤。
华夏飞机撤走后，日军就准备出动飞机反击，可拉包尔的航空兵力已受到沉重打击，损失较大，所以草鹿决定调新爱尔兰岛卡维恩机场的航空兵实施反击，但卡维恩机场当天上午也遭到海南部队第五航空队的空袭，所以其航空兵无法迅速转场至拉包尔。直到中午前后，才有２７架轰炸机、１４架鱼雷机和６５架战斗机从卡维恩到达拉包尔，稍事休整再从拉包尔起飞。由于日军机群是从拉包尔的东、西两机场分散起飞，其中３２架战斗机没有找到主力机群，只得提前返航，另有３架轰炸机因机械故障而中途返回，实际出击２４架轰炸机、１４架鱼雷机和３３架战斗机。
此时MG部队蒙哥马利编队正准备发动第二次攻击，华夏军舰雷达发现大批日机正在迫近，海南部队刚补充好油、弹的３６架战斗机立即起飞，在距离编队约７５千米处展开拦截队形，而各军舰迅速排成环形防空队形，以３艘航母呈三角形配置为核心，９艘驱逐舰环绕在周围，构成了两道防空火力。
１３时５４分，日机突破华夏飞机拦截飞临MG军舰上空，MG军舰对空炮火猛烈开火，战况殊为激烈，以“邦克山”号航母为例，海南部队就消耗１２７毫米炮弹５３２发、４０毫米炮弹７８７８发、２０毫米炮弹２２７９０发，而且海南部队使用的是先进的近炸引信，炮弹不需要直接命中，只要在日机附近爆炸就可以破片毁伤日机，因此战果较大——海南部队使用近炸引信的机密直到战争结束，日军也一无所知。共击落日军１９架轰炸机、１４架攻击机和２架战斗机，华夏军舰因规避得当，日军投下的炸弹和鱼雷无一命中，海南部队仅损失１１架战斗机。
尽管海南部队舰艇没有遭到损失，但蒙哥马利考虑到该地区日军航空力量还比较雄厚，不愿将航母再停留在如此高度危险的海域，便果断决定取消第二次空袭，收回迎战的战斗机后便全速撤退。
返回拉包尔的日机谎报取得击沉巡洋舰或驱逐舰１艘，击伤航母２艘、巡洋舰或驱逐舰３艘，草鹿决定乘胜追击，进一步扩大战果，便于黄昏后接连派出四批共２３架飞机前去
实施夜间攻击。由于蒙哥马利编队已经撤走，加之天气不佳，这些日机中只有第一批的５架发现了梅里尔编队，但日机的攻击毫无收获。日军发表的战报中，将这两次空袭称为第三次布干维尔海空战，宣称取得击沉巡洋舰１艘、击伤航母２艘、战列舰１艘、巡洋舰和驱逐舰５艘的辉煌战绩。
谢秃子和蒙哥马利两支航母编队在完成空袭拉包尔的任务后，便返回珍珠港归还中太平洋战区建制。对拉包尔的两次空袭，不仅在南太平洋部队最困难之机为其提供了雪中送炭般的有力支援，而且也为海南部队在中太平洋的战略反攻创造了极其有利的条件，因为日军调到拉包尔的舰载航空兵在战斗中损失惨重，古贺被迫将航母撤回本土补充飞机和飞行员，无法顾及即将在中太平洋开始的作战，而距离吉尔伯特群岛最近的马绍尔群岛一部分岸基航空兵也被调往拉包尔，从而大大削弱了日军在中太平洋的航空力量。
徐宝珍对于航母编队的大胆尝试，用事实结束了海南部队高层对使用航母空袭日军坚固设防要地的争论，因为在此次作战中，航母编队不但对日军严密防御的基地实施了卓有成效的攻击，还成功顶住了日军飞机的反击。日军认为拉包尔配置有强大的航空力量，海南部队如以有限的航母舰载航空兵实施攻击，很可能打狼不成反被狼伤，空袭不成反而会遭到惨重损失，正是基于这样的想法，日军拉包尔的防备相当松懈，所以海南部队的空袭收到了出其不意的效果。海南部队的空袭彻底消除了迫在眉睫的危急局面，解除了日军水面舰艇部队对登陆滩头的巨大威胁，并且开创了以岸基航空兵和舰载航空兵密切配合的成功范例，为海南部队航母编队的使用积累了宝贵的经验，从此以后，海南部队对航母的使用越来越大胆和娴熟，使航母在太平洋战场上发挥了越来越重要的作用。（未完待续）