第一个失败的原因就是联合舰队的司令官山本五十六轻敌。这也是中途岛战役失败的最重要的原因，实际上如果当时的日本舰队全部出动的话，实力远远超过美国舰队，不管对方用什么阴谋诡计战术兵法，都不可能打赢。在战争中实力是第一重要的，尤其是海战，陆战还可以草木皆兵，还可以弄个沟、弄个坎，在大海上作战，实力够的话，任何时候都不会败。但是山本五十六轻敌，他当时想打一场空前大战役，就把庞大的舰队分成了五支，两艘航母去了阿留申群岛。阿留申群岛是阿拉斯加下面的一个群岛，战略地位无足轻重。而且山本五十六自己居然率领主力舰队在离中途岛一千多公里的地方等着，其中包括世界上最强大的战列舰大和号。如果这些战列舰都跟在南云舰队旁边，做防空掩护，不管怎么打，日本也不会四艘航母都被击沉。南云忠一舰队的护航编队并不强大，而强大的山本五十六的主力舰队和机动舰队都离得很远。开战的时候美国实际上只有三艘航母，而强大的日本舰队却被分开再分开。不管是海战还是陆战，分散兵力都是兵家之大忌。这是日军失败的最根本的原因。
第二个失败的原因在于指挥中途岛海战的南云忠一中将的优柔寡断。不知道为什么山本五十六那么喜欢南云忠一，其实日本海军里将星如云，山本五十六本人就是一位非常优秀的将领。美国那么容易就能恢复使用珍珠港，就是因为南云忠一优柔寡断。当时日军有的是炸弹，完全可以继续轰炸珍珠港的油库，而美国太平洋舰队和航空兵已经完全丧失了战斗力。海军的军舰、航空母舰等要消耗大量的油，南云如果把珍珠港的油库炸了，那美军至少在一年半载之内用不了这个基地，也就不会出现从珍珠港出发的这些航母舰队。南云当时疑心太重，心想珍珠港里没有美国航母，是不是美国的航母都躲在一个什么地方还没冲过来，算了咱们赶紧走吧，炸沉几艘战列舰，任务就算完成了。
这次在中途岛南云又优柔寡断，航母之间作战，如果要是打军舰的话，舰载机是必须挂鱼雷的；如果要炸机场，舰载机就要挂炸弹。南云先让舰载机挂好鱼雷，等着发现美国航母，结果半天也没发现军舰，于是就把鱼雷都卸下来，直接放到了甲板上。然后就又往舰载机上装炸弹，装完炸弹就准备去炸中途岛，这个特别奇怪，中途岛它跑不了，也不会躲起来，没什么大威胁，你干吗要去轰炸中途岛啊？南云偏要给舰载机挂上炸弹去轰炸中途岛，可是突然又发现美国航母了，于是就又把炸弹都卸下来，再把鱼雷装上，结果甲板上到处都是鱼雷和炸弹。当美国轰炸机从高空轰炸的时候，一颗炸弹下来，就引爆了甲板上所有的鱼雷和炸弹。日本当时有世界上最大、最先进的航母，先是三艘航母乒乒乓乓地跟爆米花一样，被自己满甲板的炸弹、鱼雷给炸沉了，剩下最后一艘稍微反击了一下，击沉了美军的一艘航母，最后也被美军击沉，所以中途岛海战日本大败，日本四艘航母全部被击沉，而美军只损失了一艘航母。
日军最终必然失败还有一个根本的原因是日本的工业能力跟美国完全不能比。当时美国整个东西岸全都在造航母，整个太平洋战争期间美国光大型航母就造了二十四艘，而日本只造了三艘。在这次海战中日本除了损失了大量的航母，还有随着航母一起沉下去的那些精英飞行员，这个损失是更难弥补的。美国国内有几十万有飞机驾照的老百姓，飞行员牺牲了迅速就能补充上来，而日本当时连会开车的都没几个，哪来那么多飞行员能够迅速补充到战场上？
日军的失败还有几个小原因。其中一个是美军破译了日军的密码，掌握了日军的行动。再加上日军还有一件倒霉的事，其实当时日军已经发现美国舰队，可侦察机电台碰巧坏了，没法及时向上级报告，只好飞回来报告，耽误了战机。中途岛海战是整个太平洋战场上的一大转折点，从那之后日本就开始走下坡路。