1943年4月18日上午9時34分17秒，卡伊裡灣以北35海里上空出現了兩架日本三菱Ⅰ型轟炸機，有6架零式戰鬥機為其護航。其中一架轟炸機上端坐著一位神情嚴肅的日軍高級將領。他就是大名鼎鼎的日本聯合艦隊司令山本五十六海軍大將。山本五十六從外表上看，並不很像軍人，他身材不高，文質彬彬；但卻性格倔強，膽大心細，深謀遠慮。就是他策劃和指揮了奇襲珍珠港的行動，使美國人大吃苦頭。美國人對他恨之入骨，一心想報珍珠港的一箭之仇。
機會終於來了。1943年4月13日至14日，美國連續截獲並破譯日軍密電。其內容是：「4月18日聯合艦隊司令長官將視察RYZ，RR和RXZ，時間安排如下：6時離開RR（拉包爾），8時45分到達RXZ（巴拉爾），然後乘掃雷艦去R（卡伊裡）。」「山本五十六於4月18日上午8時45分視察肖特蘭基地。」
這一情報立即被送到海軍部長諾克斯手中，接著又被送到羅斯福總統案頭，一個截擊山本的計劃開始醞釀。起初，一些人依據古代戰爭中的一條不成文規定，即不得暗殺對方指揮官，而反對截擊山本座機。但更多的人認為，第二次世界大戰的現實早已打破了這條規定，德國人就曾企圖襲擊羅斯福總統和邱吉爾首相。在作戰區域，一名大將和一名士兵同樣是合法的射擊目標。最後，羅斯福總統親自做出決定：「截擊山本。」海軍部長諾克斯親自主持擬定了行動計劃，決定在山本飛近其最後目的地布干維爾時將其座機擊落。
4月15日，美國太平洋艦隊總司令尼米茲上將電令南太平洋戰區司令哈爾西：開始「復仇行動」——剪除山本，以報偷襲珍珠港的一箭之仇。
美國陸軍航空部隊司令阿諾德將軍和專家們計算了距離，經反覆研究，最後決定用瓜達爾卡納爾島上的美軍p—38「閃電」式戰鬥機攻擊山本座機。4月16日，哈爾西給所羅門戰區航空部隊的米徹爾少將發去密令：「山本將於4月18日去巴拉爾，時間是上午9時15分（瓜達爾卡納爾時間比東京時間早1小時）p—38機群要想盡一切辦法擊斃山本。山本以遵守時間聞名。總統重視這個復仇行動。請將結果速報華盛頓。此令不得轉抄和保存，戰後立即銷毀。」在另一道密令中，哈爾西強調：「要不惜任何代價擊毀目標，然後火速撤離戰場，避免更多行動。整個復仇行動要保持絕對秘密。」
4月17日16時，美軍瓜達爾卡納爾島亨德森機場的空軍少校米切爾、中尉蘭菲爾等接受了這一絕密任務。他們再三磋商，將截擊地點選在卡伊裡灣以北35海里的空域。這裡離山本計劃降落的機場只有7分鐘的航程。
18日是星期天，黎明時天氣晴朗。飛行員再次接到命令：「無論付出多大代價，也必須完成復仇行動任務。」7時25分，18架雙尾翼的p—38閃電式戰鬥機開始滑行升空。7時30分，戰鬥機空中編隊，向布干維爾島飛去。
p—38戰鬥機的活動半徑僅有435英里。「復仇行動」要求在離基地450英里處進行準確截擊。因此，在機翼下掛了副油箱，另外還特意新裝了特種遠程機腹副油箱，以加大航程。美機躲過所有的日軍佔領區，飛行途中嚴禁使用無線電台，只靠羅盤和速度表導航。為避開日軍雷達探測，飛機以不到30英尺的高度在波濤翻滾的海面上，超低空曲折飛行。歷時123分鐘，飛行600英里，於截擊前50秒準確到達了預定空域。美機分成攻擊機群和掩護機群分別爬升到不同高度。9時33分10秒，機群穿過布干維爾島的綠色海岸線，進入林海上空飛行。
9時34分17秒，卡伊裡灣以北35海里上空出現了兩架三菱Ⅰ型雙引擎轟炸機，並有6架零式戰鬥機護航。米切爾的掩護機群立即爬上2萬英尺高空，以引逗零式戰鬥機。護航的日本戰鬥機果然上當，離開轟炸機，向高空的美國機群追了上去。
此時，擔任攻擊任務的蘭菲爾機群立即加大油門，向山本座機猛撲過去。瞬間，蘭菲爾離山本座機只有1．5公里了。此時，日本戰鬥機發現上當，急忙全速俯衝下來，企圖插到蘭菲爾和山本座機之間，阻止對山本座機的攻擊。
蘭菲爾也發現了對手，並立即向日本戰鬥機迎面衝去，就在兩機幾乎撞上的一瞬間，蘭菲爾按下了炮鈕，日本戰鬥機拖著濃煙從他的視野中消失了。
這時，米切爾從高空向蘭菲爾緊急呼叫：「湯姆，別管零式，盯住轟炸機，打掉轟炸機！」兩架日本轟炸機降低高度，掠樹梢飛行，企圖逃跑。蘭菲爾緊追山本座機不放。美國攻擊機群的其它飛機，因為甩不掉新安裝的特大副油箱而退到空戰圈外。此時，只能靠蘭菲爾和他的僚機巴伯的攻擊了。蘭菲爾已經瞄準山本座機了，日本戰鬥機還在企圖掩護座機，但是為時已晚。手急眼快的蘭菲爾連續發射了一長串20毫米機關炮彈，他打得非常準，山本座機的右引擎、右機翼中彈，爆炸起火。因座機在低空飛行，降落傘也無濟於事了。當山本座機向卡伊裡灣岸邊的叢林栽下去的時候，蘭菲爾繼續對準它猛烈射擊。山本座機的兩翼折斷，在離卡伊裡灣幾英里的叢林中墜毀了。這時又有兩架零式機緊緊盯住了蘭菲爾的飛機並向他開火，蘭菲爾猛然把機頭拉起，方向舵上，留下了兩個彈痕。
巴伯朝另一架轟炸機猛烈開火，掩護機群的霍姆斯也衝了上來，向轟炸機開火。被打斷了垂直尾翼的轟炸機向海面墜落下去。此時是9時38分9秒，整個戰鬥不到4分鐘。帶隊長機米切爾少校下令：「返航！」布干維爾島上空又恢復了平靜。
第二天，駐在阿庫村的日軍，奉命在叢林中開出一條小路，尋找座機殘骸。他們發現了墜毀的飛機。山本五十六大將依然被皮帶縛在座椅上。頭部中彈的山本仍挺著胸，握著佩刀，但垂下了頭。
日本當局將山本的死訊封鎖了34天。5月21日東京電台才宣佈「山本壯烈犧牲」的消息。6月5日，舉行了百萬人參加的葬禮。
蘭菲爾因戰功卓著而晉陞為上尉，並收到羅斯福總統的賀電。但為了嚴守破譯日本密碼的機密，美國方面一直嚴令參戰者對有關情況保密，並在事後連續多日向布干維爾島地區出動多批飛機，目的是要日本相信，擊落山本座機，純屬偶然事件。