“伊號作戰”結束後,山本五十六決定利用一天時間視察巴拉爾、肖特蘭和布因等前線基地,以激勵上氣。讓日軍想不到的是,有關山本視察的詳細日程安排的機密電報不僅被美國截獲,而且他們引以為豪的極難破譯的五位亂碼只用數小時時間就被美軍專家破譯了,這份電報在無形之中也就成為山本的催命符。
這也是美國軍事情報領域在無線電破譯方面繼中途島戰役破譯日軍作戰計劃之後的又一輝煌成就。美國太平洋戰區總司令兼太平洋艦隊司令切斯特·尼米茲清楚地知道,按照安排山本將進入瓜島機場起飛的戰鬥機作戰半徑,正是幹掉他的絕佳機會。如果幹掉他,將給日本士氣民心沉重打擊,因為山本五十六不僅是日本海軍中最出類拔萃的佼者,而且由於他在偷襲珍珠港中的指揮得力,在日本政界和軍界成為僅次於天皇和東條英機首相的第三號人物,被日本海軍譽為“軍神”。可是尼米茲沒有因為興奮而得意忘形,因為掉山本不僅僅是軍事行動,還牽涉到諸多的政治因素,因此一向謹慎的尼米茲仍不敢輕易拍板,而是請示華盛頓。美國總統羅斯福在仔細徵求了海軍部長諾克斯和海軍作戰部長金海軍上將的意見之後,授意可以幹掉山本,但是為了維護美國的大國風範,一定要對截獲日軍情報的事情保密,製造伏擊的假象駐瓜島的第339戰鬥機中隊承擔此次任務。
1943年4月18日凌晨時分,蘭菲爾等6人的攻擊組和米歇爾親自指揮的12人掩護組出發了,為避開日軍雷達,他們必須繞道,選擇總共飛行兩小時、總航程627千米的方案。18架P-38全部加裝了大容量的機腹副油箱,處於超負荷狀態,因此飛行員不得不使用襟翼來增加升力,儘管如此,飛機還是幾乎要滑行到跑道盡頭才離地升空。遠在800千米外的山本也早早起床,準備行裝。9時44分,山本以他一貫的守時作風,準點來赴這次死亡之約。幾乎是大海撈針一樣的長途伏擊,竟然成功了!此時山本座機正準備降低高度著陸,突然一架零式戰鬥機出列,向右急轉遠處十多架P-38正向北飛來。隨即6架零式戰鬥機急速爬升,與米歇爾的掩護組纏鬥起來。在接下去的短短3分鐘時間,雙方經歷了場你死我活的激戰此時的卡希利機場上已經塵土飛揚,顯然日軍飛機正在起飛,中隊長米歇爾不敢戀戰,下令返航。返航途中,蘭菲爾就迫不及待地向瓜島報告:“我打下了山本!”蘭菲爾最後一個著陸,著陸時燃料已經全部消耗乾淨,他是以滑翔方式落地的,他還沒爬出座艙,機場的飛行員和地勤人員就一擁而上。作為擊斃山本的功臣,蘭菲爾中尉提前晉升為上尉,並獲得最高榮譽國會勳章,但為了不暴露破譯密碼的機密,蘭菲爾被立即送回國,直到戰爭結束才公開了他的戰功。其他參戰人員都被警告如果將戰鬥詳情洩露出去,將受到軍法審判。山本座機被擊落的兩天後,日軍搜尋小隊發現了他,他坐在飛機坐墊上,手握軍刀,姿態威嚴,胸口佩戴著勳章的綬帶,肩章上是三顆金質櫻花的大將軍銜,不用檢視其口袋中的筆記本,單從左手缺了兩個手指,就明白無誤地證明這正是山本五十六。經醫護人員檢查確定,一顆子彈從骨打進從太陽穴穿出,另一顆從後射入穿透左胸,山本在飛機墜毀前就已身亡,之所以還保持著威嚴的姿態,那是飛機墜地後唯一的倖存者高田軍醫擺放的,高田最終也因傷勢嚴重又無人救護而亡。
4月18日註定是美國人的紀念日:1942年4月18日,杜立特爾率領的B-25轟炸機轟炸了東京,一年後的1943年4月18日,日本海軍最出色的統帥山本被擊斃。戰後,擊落了山本座機的話題隨著1960年美軍相關機密檔案獲准解密而被再次提起。認定由蘭非爾擊落的理由是他在戰鬥結束後上報的戰鬥報告,而這份報告當時因出於保密原因一直沒有公開,他的戰友對此一無所知,一經美國國防部公開,究竟是誰擊落山本的問題隨之大白於天下。除了托馬斯·蘭菲爾的回憶之外,更多的證據顯示,蘭菲爾的僚機雷克斯·巴伯才是真正擊落山本座機的英雄。山本的屍檢報告顯示,從後方射來的子彈使其致命,與蘭非爾從右攻擊的說法出入較大。柳谷謙治為山本護航的零式戰鬥機飛行員中唯一在世者,也指出了蘭菲爾報告的諸多疑點。其中最有力的說法是,在低空的兩架P-38在雙方機群遭遇之後,蘭非爾的飛機向左迎戰零式;巴伯的飛機才是向右緊追山本座機猛烈開火的那一架。如果是蘭菲爾擊落了零式之後再掉頭攻擊山本座機的話,時間根本來不及,至少需要40秒,而山本座機從遭到攻擊到被擊落,不過區區30秒。日本東京航空博物館在1975年的實地考察也顯示,山本座機的兩個機翼完好無損,與蘭非爾的報告完全不符,倒是與巴伯從後攻擊的說法比較吻合。以美國“王牌飛行員協會”為首的眾多的民間人士和組織,對此進行了細緻的研究和不懈的努力,查閱了大量相關資料,在很多專家學者的認可下,於1997年3月認定,巴伯一人擊落了山本座機。生活在俄勒岡州特瑞邦農場的巴伯過著恬靜平和的晚年。談起擊落山本的爭論,他很平靜:“沒有蘭爾左轉攻擊前來救援的零式,也不可能擊落山本。而第339戰鬥機中隊中隊長約翰·米歇爾,具體策劃並親自指揮了此次戰鬥,才是最大的功臣。”然而,自1991年美國戰績評審委員會正式要求美國海軍最後判定到底是誰擊落了山本以來,迄今美國官方仍沒有明確答覆。至此,關於擊落山本的公案成了永遠的謎。