4月20日，聯(lián)合艦隊(duì)在海軍大學(xué)反覆舉行了圖上作業(yè)演習(xí)之後，所有參加突襲作戰(zhàn)的艦艇，完全按照突襲計(jì)劃，以集結(jié)在佐伯灣的聯(lián)合艦隊(duì)主力戰(zhàn)列艦爲(wèi)目標(biāo)，進(jìn)行最後的一次綜合攻擊演習(xí)，作爲(wèi)戰(zhàn)前訓(xùn)練的檢驗(yàn)，山本通過這些演習(xí)認(rèn)爲(wèi)攻擊效果良好，已經(jīng)達(dá)到了訓(xùn)練目的，參戰(zhàn)部隊(duì)總結(jié)演習(xí)經(jīng)驗(yàn)，返回各自基地，進(jìn)行最後的出發(fā)準(zhǔn)備。
4月25日，所有參戰(zhàn)艦艇的艦長(zhǎng)和飛行軍官，一起研討作戰(zhàn)方案中的關(guān)鍵問題，4月27日，所有飛行員在珍珠港的沙盤模型上明確各自的任務(wù)。
爲(wèi)了做到知己知彼，日軍在收集美軍情報(bào)上下了很大功夫，自1941年5月後，派到珍珠港的日本間諜多達(dá)200人，從各方面蒐集珍珠港的天氣、水文、地形和美軍基地、飛機(jī)、艦艇的部署，特別要提到日本海軍情報(bào)部的吉川猛夫少佐，經(jīng)過八個(gè)月的培訓(xùn)，以森村正的化名，於1941年3月作爲(wèi)日本駐檀香山領(lǐng)事館參贊來到珍珠港，進(jìn)行情報(bào)蒐集，然後將情報(bào)以外交密碼發(fā)回外務(wù)省再轉(zhuǎn)海軍，他發(fā)回的情報(bào)從最初的每週一次發(fā)展到最後每日一次，爲(wèi)日本海軍提供了大量有價(jià)值的情報(bào)，其中包括：美軍在不同日子的艦艇停泊情況和活動(dòng)情況，珍珠港美軍飛機(jī)的機(jī)種和數(shù)目，珍珠港的防空設(shè)施等。
爲(wèi)了得到北航線的實(shí)際情況，日軍於10月派出兩批共4名軍官，化裝成商人或水手，搭乘經(jīng)北航線的船隻赴檀香山，實(shí)地考察北航線的氣象、海情及航道情況，除了派遣間諜獲取情報(bào)外，日軍還加強(qiáng)對(duì)夏威夷廣播和電訊的監(jiān)聽，經(jīng)過這些努力，在開戰(zhàn)前，日軍已準(zhǔn)確掌握了美軍在珍珠港的防禦設(shè)施、兵力部署、艦艇和飛機(jī)的種類數(shù)量、駐泊停放情況、美軍的活動(dòng)規(guī)律等情報(bào)。
爲(wèi)了確保偷襲的突然性，日軍還採取了一系列的戰(zhàn)略欺騙和僞裝，首先，以和談作爲(wèi)掩護(hù)，早在1941年2月，日本方面就任命退役海軍上將，美國(guó)總統(tǒng)羅斯福的朋友，著名的親英美人士野村吉三郎爲(wèi)駐美大使，他在擔(dān)任駐美大使期間與美國(guó)官員的會(huì)談多達(dá)數(shù)十次，去年7月，近衛(wèi)首相就曾經(jīng)致信羅斯福，表示兩國(guó)間沒有不能用談判解決的問題，並保證絕不侵犯英美在東南亞的利益，去年11月5日，日本大本營(yíng)還派出曾任駐美領(lǐng)事，娶美國(guó)人爲(wèi)妻的公認(rèn)親美派人士來?xiàng)蔂?wèi)和平特使，赴美進(jìn)行第一輪談判。
其次，從1941年7月日方開始和蘇聯(lián)秘密接觸開始，日本關(guān)東軍開始陸續(xù)擴(kuò)編，從11個(gè)師40萬人增加到20個(gè)師70萬人，並制定了代號(hào)爲(wèi)“關(guān)特演”的大規(guī)模演習(xí)，製造進(jìn)攻蘇聯(lián)的假象，掩蓋對(duì)美國(guó)的作戰(zhàn)準(zhǔn)備，41年10月，在日本內(nèi)海組織登陸演習(xí)，還邀請(qǐng)各國(guó)駐日武官參觀，以吸引各國(guó)的注意力，12月例行的從橫濱到檀香山的定期郵船“龍?zhí)锿琛碧?hào)照常出航，12月5日到12月7日三天裡，組織江田島海軍軍官學(xué)校的3000名學(xué)員裝扮成海軍官兵，遊覽東京市容，營(yíng)造太平無事的景象，在艦載機(jī)訓(xùn)練的日子裡，抽調(diào)其他部隊(duì)的飛機(jī)進(jìn)駐參訓(xùn)部隊(duì)的基地，保持這些基地原有的正常飛行和通訊，這些掩人耳目的措施可謂煞費(fèi)苦心。
最後，加強(qiáng)保密措施，在很長(zhǎng)時(shí)間裡，該計(jì)劃只有山本和極少數(shù)高級(jí)軍官知道，參戰(zhàn)部隊(duì)訓(xùn)練地點(diǎn)在日本南部的鹿兒島和佐伯灣，而集結(jié)地點(diǎn)則在日本北方的擇捉島單冠灣，在突擊編隊(duì)集結(jié)過程中，各艦均選擇遠(yuǎn)離商船航線的偏僻航線，分批按不同的時(shí)間間隔前往，在航行中，各艦的收發(fā)報(bào)機(jī)一律加上鉛封，實(shí)行嚴(yán)格的無線電靜默，並特別注意反潛警戒。
當(dāng)突擊編隊(duì)的艦艇進(jìn)入單冠灣後，海防部隊(duì)就切斷擇捉島同外界的一切聯(lián)繫，甚至連島上居民的糧食等生活必需品都由海軍的補(bǔ)給船來運(yùn)送，對(duì)編隊(duì)艦員的私人信件也一律進(jìn)行檢查，並扣押到開戰(zhàn)那天才發(fā)出，在突擊編隊(duì)向珍珠港航行途中，所有艦艇實(shí)行只收不發(fā)的嚴(yán)格無線電靜默，夜間進(jìn)行燈火管制，另外派出數(shù)艘驅(qū)逐艦停泊在本土，僞裝航空母艦的無線電呼號(hào)，進(jìn)行無線電通信，以欺騙美軍的無線電監(jiān)聽，同時(shí)聯(lián)合艦隊(duì)全面更改密碼和呼號(hào)，以迷惑擾亂美軍的監(jiān)聽。
5月1日，御前會(huì)議決定對(duì)美開戰(zhàn)，日
軍大本營(yíng)發(fā)佈《海軍一號(hào)令》：命令南雲(yún)忠一率領(lǐng)突擊編隊(duì)隱蔽地於5月5日前在單冠灣集結(jié)。
5月2日，突擊編隊(duì)以“木戶部隊(duì)”爲(wèi)代號(hào)，開始向單冠灣集結(jié)，各艦實(shí)行嚴(yán)格的無線電靜默，以不規(guī)則時(shí)間間隔，取不同航線，分批駛向單冠灣，聯(lián)合艦隊(duì)的其餘軍艦則實(shí)施無線電佯動(dòng)，進(jìn)行掩護(hù)，集結(jié)行動(dòng)極爲(wèi)秘密，各艦隻有艦長(zhǎng)一人知道集結(jié)的目的，當(dāng)突擊編隊(duì)進(jìn)入單冠灣後，海防部隊(duì)立即切斷擇捉島同外界的一切聯(lián)繫，以防走漏消息。
5月3日，先遣隊(duì)的27艘潛艇分別從佐伯灣和橫須賀出發(fā)，僞裝成日常巡邏，沿中、南航線，採取白天潛航夜間水面航行的方法，駛向夏威夷，執(zhí)行偵察和監(jiān)視任務(wù)。
5月3日，一位剛從珍珠港回來的情報(bào)軍官向突擊編隊(duì)的中高級(jí)軍官作了珍珠港情況簡(jiǎn)介。
5月4日，突擊編隊(duì)完成秘密集結(jié)，待命出發(fā)，同日突襲計(jì)劃才下達(dá)給各艦艦長(zhǎng)、參謀人員和飛行員，這些有關(guān)人員在得知計(jì)劃之後立即開始研討攻擊方案細(xì)節(jié)，作最後的調(diào)整，這一工作貫穿整個(gè)航行過程中，幾乎每天突襲計(jì)劃都在進(jìn)行細(xì)節(jié)修正，很多高級(jí)軍官甚至片刻不離作戰(zhàn)艙室，連晚上都是和衣而睡，抓緊時(shí)間對(duì)突襲計(jì)劃進(jìn)行一遍又一遍的推敲和研究。
5月5日凌晨1點(diǎn)，山本向南雲(yún)發(fā)出絕密命令：5月5日凌晨六點(diǎn)出發(fā)，航行中務(wù)必保持隱蔽，於12月8日到達(dá)待機(jī)海域，並完成所有作戰(zhàn)準(zhǔn)備。
5月5日晨六時(shí)，突擊編隊(duì)主力（除中途島破襲部隊(duì)外）從單冠灣啓航，山本的最後指示是編隊(duì)以14節(jié)航速沿北航線航行，並實(shí)施二十四小時(shí)對(duì)空、對(duì)潛警戒，如果同美國(guó)的談判獲得成功，就立即返航，同一天，滯留在華盛頓的日方外事人員繼續(xù)向美方遞交照會(huì)，就雙方的談判做進(jìn)一步的協(xié)商。
5月7日，突擊編隊(duì)按預(yù)定方案，實(shí)施第一次海上加油，然後以6艘航空母艦爲(wèi)核心排成三個(gè)縱隊(duì)，以三艘潛艇在隊(duì)列前方約200海里進(jìn)行偵察，整個(gè)編隊(duì)採取嚴(yán)格的無線電靜默，只收不發(fā)，密切關(guān)注談判進(jìn)程和開戰(zhàn)指示，當(dāng)天山本電令南雲(yún)，如果在5月15日前被發(fā)現(xiàn)，就放棄執(zhí)行計(jì)劃，掉頭返航。
5月9日日，山本根據(jù)大本營(yíng)命令，向南雲(yún)發(fā)出“攀登新高峰1208”的密碼命令，通知南雲(yún)進(jìn)攻日期爲(wèi)5月18日，即夏威夷時(shí)間5月17日，同一天，聯(lián)合艦隊(duì)更改密碼和所有軍艦的呼叫代號(hào)，以干擾迷惑美軍的無線電監(jiān)聽。
5月13日，突擊編隊(duì)進(jìn)行最後一次海上加油，補(bǔ)給部隊(duì)在完成最後一次海上加油之後，便與主力分手，這樣突擊編隊(duì)此時(shí)就只剩下作戰(zhàn)艦艇了，山本仿效他所崇拜的東鄉(xiāng)平八郎向南雲(yún)發(fā)出動(dòng)員令：“帝國(guó)興衰在此一舉，我軍將士務(wù)必全力奮戰(zhàn)，”南雲(yún)立即將此電文用燈光信號(hào)通報(bào)全艦隊(duì)，然後在旗艦“赤城”號(hào)航空母艦的桅桿上升起了z字旗，，，自1905年東鄉(xiāng)平八郎在對(duì)馬海戰(zhàn)中升起z字旗取得勝利後，z字旗便成了日本海軍的勝利標(biāo)誌。
5月15日，突擊編隊(duì)進(jìn)至中途島以東600海里，進(jìn)入美軍飛機(jī)巡邏範(fàn)圍，編隊(duì)形成環(huán)形防空隊(duì)形，6艘航母成兩路縱隊(duì)爲(wèi)隊(duì)列核心，2艘戰(zhàn)列艦和2艘重巡洋艦位於航母縱隊(duì)四角，9艘驅(qū)逐艦在最外圍，南雲(yún)下令航速增至24節(jié)，直撲珍珠港。
先遣隊(duì)的27艘潛艇都於當(dāng)天夜間到達(dá)指定位置，第一分隊(duì)4艘在瓦胡島以北海域，第二分隊(duì)7艘封鎖珍珠港東西海峽，第三分隊(duì)9艘監(jiān)視珍珠港的入口，其中伊，71號(hào)潛艇向編隊(duì)報(bào)告瓦胡島西北的拉哈納錨地沒有艦艇停泊，也就是說所有的美艦都停泊在珍珠港內(nèi)，於是突擊編隊(duì)的所有進(jìn)攻力量都集中用於珍珠港，特別攻擊隊(duì)的5艘潛艇分別放出所攜帶的袖珍潛艇，由袖珍潛艇自行設(shè)法潛入港內(nèi)，最後2艘潛艇則負(fù)責(zé)監(jiān)視夏威夷同美國(guó)本土之間的聯(lián)繫。
當(dāng)晚，突擊編隊(duì)收到東京轉(zhuǎn)來的由吉川猛夫發(fā)自珍珠港的報(bào)告：珍珠港停泊有航母三艘，戰(zhàn)列艦9艘，巡洋艦3艘，驅(qū)逐艦17艘，另有4艘巡洋艦和2艘驅(qū)逐艦在船塢，港內(nèi)美軍沒有飛機(jī)巡邏，也沒有部署防空阻塞氣球，