在取得比较可观的轰炸效果之后，一个最为关键的技术问题就是要找到一种适合浅水的鱼雷，于是山本五十六督促横须贺海军基地的鱼雷专家进行鱼雷研究。专家们在思考之后，给鱼雷装上了木翅，以减轻鱼雷的下沉幅度。为了证明这个方法确实可行，飞行队在鹿儿岛进行了实验，实验结果证明，80%的鱼雷可以在珍珠港的浅水使用。
9月11日，等待已久的海军大学的图上演习终于开始了，山本五十六和联合舰队的军官在一间隔离的房间里设立了一个密室，用来分析研究袭击珍珠港的作战方案。
从9月12日到9月16日，山本五十六主持演练了南方作战计划。模拟情况是这样的：“蓝军”代表日本，“红军”代表英美，模仿战时条件让两军进行对垒。
在看完了这次演练的结果之后，山本五十六挑选出了30多名军官，把他们带到了专设的密室，正式进行了夏威夷作战的图上演习。
“蓝军”是以第一航空舰队为主干的夏威夷作战机动部队，“红军”是以太平洋舰队为主干的美国夏威夷部队。为了突出战争的真实性，“红军”的指挥全由熟悉美军的军令部的成员担任。
“蓝军”设定11月16日星期天为开战日，从北方航路接近珍珠港，在距离珍珠港200海里的地方以突然袭击的方式进攻美军主力舰队。相对于“蓝军”，“红军”则每天对珍珠港进行3次空中巡逻，巡逻的里程是400英里。
11月14日，“红军”在夏威夷南面发现了一艘像潜艇一样的东西。11月15日，他们又发现了可能是从水下潜艇漏出来的油迹，于是“红军”把搜索范围扩大了200海里，果然发现了“蓝军”的特遣部队，但是发现之后，巡逻机就被击落了。11月16日清晨，南云忠一的机动部队在瓦胡岛以北200海里的地方派出了他的189架飞机进行了第一轮的轰炸，在一个小时之后又派出了171架飞机进行了第二轮的轰炸。
这次图上演习进行了1天，演习的结果如下：美国方面的损失：在主力舰上，击沉4艘，重创1艘；在航空母舰上，击沉2艘，重创1艘；在巡洋舰上，击沉3艘，重创3艘。日本方面的损失：航空母舰有2艘被击沉，2艘轻伤，127架飞机被击毁。
在演习的第二天上午，参与演习的人们重新回到密室进行商讨，大家对“蓝军”的战术进行了分析，并且听取了各种报告。在商讨的过程中，没有人对是否应该执行珍珠港计划进行辩论，但是从大家的表情可以看出不赞成的人居多。
9月24日，军令部部长福留繁跟联合舰队的参谋长宇垣缠在作战科召开了一次保密会议，山本五十六和南云忠一等人没有出席会议。这次会议对珍珠港计划进行了开诚布公的讨论，以确定是否采纳夏威夷作战计划，但是这次会议同前面所有的会议一样，还是有人针对一些技术细节对整个计划表示反对，所以这次会议仍然没有结果。
在黑岛龟人把这次会议报告给山本五十六之后，山本大为愤怒地说道：“是谁召开了这次愚蠢的会议？在这些胡说八道后面是什么意思？是否有人认为没有预先使美国舰队瘫痪我们就能进行南方作战？作为联合舰队的司令长官，我将对自己的计划负全责，否则我宁愿辞职！”
黑岛龟人一向对山本五十六忠心耿耿，他立刻向军令部汇报了山本五十六所反馈的信息，坚决要求军令部作出批准，将“加贺”、“赤城”、“苍龙”、“飞龙”、“翔鹤”和“瑞鹤”六艘航空母舰投入夏威夷之战。
眼看山本五十六的决心如此之大，联合舰队也为这个计划作出如此多的努力，军令部被山本五十六的决心所打动，在听完了黑岛龟人的汇报之后，军令部总长永野修身表示：“既然山本长官那样有信心，作为总长，我有责任批准他的要求，实行这一计划。”
经过一次次的质疑，一次次的反对，一次次的训练，一次次的争取，偷袭珍珠港的计划终于得到了军令部的同意。然而，为此付出了巨大努力的山本五十六并没有高兴起来，反而陷入了一种莫名的失落与不安之中。因为一直以来激烈反对同美国作战的他却迫不及待地要跟美国决一胜负，连他自己都觉得有些不可思议。
4.情报与命令
山本五十六虽然具有赌徒的个性，坚持进行偷袭珍珠港的计划，但他是不缺乏细心与谋略的，早在他向上头提出偷袭设想的时候，就已经开始收集有关美国舰队的情报了，并为此下了很大的工夫。其中，为此作出重大贡献的人叫做吉川猛夫。
为了获得美国珍珠港的情报，山本于1940年5月就命令情报局为他寻找一名情报员到珍珠港搜集资料。情报局第五科科长山口大佐为他推荐了吉川猛夫，吉川猛夫身材修长，相貌颇为英俊，显得比实际年龄要年轻一些。他在江田岛海军学校毕业之后任职海军密码官，因喝酒过量把胃烧坏而被迫退伍。随着日本向外侵略扩张的步伐逐渐扩大，他重新进入队伍，在海军省情报部担任预备军官，在英国情报科干了一段时间之后转到了美国情报科，所以他对美国军舰的调动情况和各种海军装备都比较熟悉。
当吉川猛夫得知自己将要被派往美国之后，一向喜欢挑战困难的他对此感到十分高兴。在正式受任之后，为了更好地掩饰自己的身份，他脱去军装换上了便衣，同时还留起了头发，整个人看起来不再像一名军人，更像是一名学生。
在接下来的外务省书记员的考试中，吉川猛夫参加了考试，并且被破格录取。在被录取之后，外务省的官员还给他取了一个名字叫森村正，这个名字具有非常好的隐蔽性，因为既不好发音，又不容易被记住。
1941年3月20日，森村正这个书记员正式坐上了前往美国的船只。1941年3月27日，他所乘坐的客轮“新田丸”号抵达了夏威夷檀香山码头，下船之后，他很快就在人群里发现了一块牌子，牌子上写着“接东京来的森村正书记员”，心知他们就是日本领事馆的人员，于是，他快步走了过去。坐上领事馆开来的汽车，迅速地离开了码头。汽车一直开到了日本总领事馆，这个领事馆在一条幽静的街道旁边。
坐镇总领事馆的总领事是喜多长雄，喜多长雄非常隆重地接见了吉川猛夫，等到其他人离开办公室之后，喜多长雄谨慎地关上了房门，现出一脸亲切的笑容，缓步走到吉川猛夫的身旁，说道：“吉川先生，你是海军情报局的吉川猛夫少尉吧？我已经得到通知了，一定配合你的工作。”
吉川猛夫听完之后，脸上露出一种自尊的笑容，同时感到自己责任重大，明白了自己的任务远比自己当初所想的要重要很多，于是立刻站起身来，严肃认真地点了点头道：“我初来乍到，情况不熟，还请多关照。”
整个日本领事馆，只有总领事知道吉川猛夫的底细，其他人一概不知，以为他不过是一名普通的书记员。
刚刚到达的前几天，他把自己装扮成一个旅游者，天天乘坐游艇在夏威夷群岛中各个小岛的周围穿来穿去，他发现了一个情况，那就是只有瓦胡岛有海军舰队，这些舰队主要集中在珍珠港，于是他就把自己的关注焦点放到了珍珠港。
过了几天之后，这个旅游者又把自己装扮成一个菲律宾的劳工，混入了珍珠港的建筑队伍里，同别的劳工没有什么明显的区别。但是，当其他的劳工休息的时候，他就开始活动了，他东张西望地总想发现点儿什么，可是这里基本上没有什么收获，就连码头都没有能够混进去看上一眼。
继续这样下去自然不会有什么结果，不但会让海军省失望，而且每天繁重的劳动也会让自己的身体吃不消，于是他还是到日本领事馆去求助，希望能够得到一些指点或是启示。总领事喜多长雄向吉川猛夫问明了情况，他毕竟对夏威夷的情况非常了解，所以很快就给出了一个极好的主意，那就是建议他到“春潮楼”去。“春潮楼”是日本人开的一家饭店，坐落在阿莱瓦山的山坡上，前面就是珍珠港。在这里可以俯瞰珍珠港的全景，美国军舰的进出港口尽收眼底。
第二天，吉川猛夫迫不及待地前往“春潮楼”，饭店的老板娘藤原波子接待了他，招呼之后就有几个日本艺妓出现在眼前，她们一个个穿着日本和服，浓妆艳抹性感风骚。在艺妓们的带领下上了楼，来到一个面朝大海的房间。吉川猛夫顿感兴奋异常，立刻决定住下来，因为这里可以将整个珍珠港一览无余，可以清清楚楚地看到各种军舰的进出。
平日里，吉川猛夫还要把自己装扮成一个狎客，跟那些艺妓厮混。但是一到紧要时刻，他就独自倚坐在窗口进行仔细的观察和记录，用一些只有自己才懂的符号记录美国军舰的类型和数量。随着时间的推移，获得的信息越来越多，吉川猛夫也就渐渐掌握了美国军舰进出的规律。每隔上一段时间，吉川猛夫就把情报报给总领事喜多长雄，喜多长雄再用密码把这些情报发送到东京。山本五十六所要的正是这些情报，所以他感到十分满意，并依据这些情报着手研究袭击珍珠港的计划。
1941年7月28日，日本“新田丸”号客轮再次停靠在了檀香山的码头，它的任务是接走撤退的日本侨民。船只刚刚靠岸，紧接着一艘白色汽艇跟了上来，一群美国水兵从汽艇上了客轮，在各个紧要位置安置了岗哨，禁止人员随意下船。
日本总领事喜多长雄见此情形，立刻派人上船去联络客轮的事务长，在船上的卫生间里，事务长取出一个纸条递给船上之人，然后悄悄地说了几句话：“我是军令部的中岛少佐，请把这个交给吉川君，我就不离船了，否则会引起不必要的麻烦。记住，明天下午前给我答复。”
总领事喜多长雄把吉川猛夫叫到了自己的办公室，说明了相关情况，然后把纸条交给了他。吉川猛夫接到纸条之后，立刻返回了自己的办公室，把门反锁得紧紧的，然后摊开纸条进行审读。这是日本海军情报局给他的一封信，一张小小的纸条里挤满了密密麻麻的小字，这些小字包含了97个问题，全是关于美国海军基地和舰队的。吉川猛夫根据自己搜集到的情报，用了整整一个晚上，认认真真地回答了这些问题。
第二天下午，中岛拿到了答复的信件，随着“新田丸”号满意地离开了夏威夷港口，也许这是他最后一次跟这个港口作别了。而吉川猛夫则继续着自己的情报工作，把有关珍珠港的信息源源不断地发往日本，直到珍珠港飘起滚滚浓烟的前一天。
因为珍珠港之战关乎日本国的命运，所以山本五十六决定在非常紧张的时间里再安排一次演习，这次演习从11月3日开始，持续了三天的时间，把佐伯湾当做珍珠港，出动了六艘航空母舰。
就在演习开始的这一天，陆军参谋总长和海军军令部总长一同向日本天皇上奏了偷袭珍珠港的作战计划。11月5日，日本御前会议决定对英美开战。
山本五十六接到了军令部总长永野修身奉旨所发来的《海军一号令》，让山本五十六作好作战准备。山本五十六收到《海军一号令》之后，立即下达了《联合舰队绝密一号作战命令》，随着“一号作战命令”的发出，他索性发出“二号作战命令”和“三号作战命令”，确定了开战日为12月8日（东京时间），舰队司令官由当初反对珍珠港计划的南云忠一担任。南云忠一接到山本五十六的任命之后，立即对自己的部队下达了作战命令。
11月20日，31艘军舰在南云忠一的指挥下，经过不同的航线，秘密向千岛群岛的单冠湾集结。这是自日俄战争以来，日本联合舰队所呈现的最大规模的一次集结。因为南云忠一所下达的作战命令里要求严守作战计划的机密，所以除了军舰舰长之外，所有人都不知道他们所进行的是一场重要的军事行动，而只是认为这是一次寻常的军事演习。为了严守机密，日军还故意让一些军舰实行严格的无线电静默，同时让其他的军舰进行无线电佯动，以此迷惑敌人。在联合舰队集结完毕之后，海防部队立刻切断了同外界的联系，以防走漏一丝风声。
在南云忠一集结攻击编队的同时，由27艘潜水艇组成的先遣队也分别从佐伯湾和横须贺出发了，它们伪装成日常的巡游潜水艇，白天潜水航行，夜里水面航行，偷偷地驶向夏威夷进行侦察和监视。
11月21日，海军大本营发布了《海军部第5号作战命令》，命令山本五十六实施作战部署，这个命令有三点内容：一，为实施作战计划，指令必要的部队及时开赴待机海域；二，在作战准备行动中，如遇美英荷军挑衅，联合舰队司令长官有权自卫；三，有关具体事项，有军令部总长下达指示。
11月25日，日本海军联合舰队司令长官山本五十六海军大将，在广岛湾的旗舰“长门”号上向空袭珍珠港的机动部队指挥官南云忠一海军中将发出了绝密作战命令，让他向待机海域出发，而待机海域非常清楚：夏威夷群岛以北的附近海域。
