這些光點來自美國海軍第58特混艦隊第一、二、三、四航空大隊。是日，美軍共出動艦載機三百八十六架次，分為四個攻擊波。
第一波：二百八十架，主力機型f6f地獄貓、sb2c俯衝轟炸機、tbf複仇者魚雷機。
11時32分，伊藤下達了全艦戰鬥準備。
大和號主炮換裝三式對空彈。每枚彈頭重一點四六噸，裝填1200根直徑25毫米的鋼製箭條，引信設定為空中延時爆破。
這種炮彈原設計用於在機群航路上炸開一片金屬碎片雲。可實戰證明，它對高速艦載機的殺傷效率極低。
12時32分，第一枚炸彈命中大和號後部副炮塔。
美機從4000米高度俯衝至800米投彈，命中位置左舷第三副炮塔正麵，410毫米裝甲板被貫穿，十二名測距手全部死亡。副炮指揮部陷入一片火海之中。
12時43分，左舷被第一枚魚雷命中。
三架tbf魚雷機從70度夾角接近，投放高度40米。魚雷航跡呈白色扇麵展開，大和號右滿舵規避，第一、第二枚越過艦艏，第三枚則直接命中左舷。
大和號後部輪機艙外側進水，四十七名機關兵死亡，進水3000噸，艦速由二十七節降至二十四節。
12時54分，左舷再次被第二、第三枚魚雷命中。
緊接著，美軍第二攻擊波抵達。不斷有炸彈命中，分別為左舷中部一五四號區域、左舷後部一七二號區域。
大和號左側鍋爐艙開始進水，六台鍋爐熄火，艦速降至二十二節。
因為不斷被炸彈命中，大和號艦體左側橫傾了6度。
艦長有賀幸作下令向右舷空艙注水。右舷輪機艙、右舷第四居住區注水閥被同時開啟。
右舷鍋爐艙內有三百一十七名機關兵。注水前，他們沒有收到撤離命令。
高壓海水以每秒鍾30噸流速灌入攝氏280度的艙室內。艙內人員無一生還。艦體扶正，橫傾由6度減至1度。
（扶我起來，我還能抗！）
13時35分，大和號左舷被第四、第五、第六枚魚雷接連命中。
這一輪攻擊來自美軍的第三攻擊波。命中部位分佈於船體左舷全艦段。
之後美機由左舷佯攻後突然轉向，從右舷60度投下三枚魚雷，其中一枚直接命中右舷後部主舵機艙。
大和號的操舵係統失效了。舵葉卡死在左轉20度的位置。
此後大和號隻能進行直徑800米的圓周航行，再也無法繼續保持航向。
14時5分，大和號左舷被第七、第八枚魚雷命中。艦體左側橫傾突破15度。
14時12分，主桅杆被兩枚五百磅炸彈命中。47米高的桁架式桅杆從根部斷裂，連同3組雷達天線、4根訊號纜繩、1架值班瞭望哨一起墜入了海麵。
14時17分，大和號艦體左側橫傾更是達到了20度。
此刻的甲板上已無法站立了。艦上六座主炮塔全部停轉，460毫米炮紛紛下垂，三式對空彈儲備耗盡。
此刻，這艘號稱永不沉沒的戰列艦唯一能運作的是應急指揮部的燈光訊號。
14時20分，伊藤離開了艦橋。
有倖存者稱，他是由一名參謀攙扶著走向左舷露天羅經艦橋遺址。該處此時隻剩下三根鋼柱，伊藤就站在三根鋼柱之間，麵朝艦艏。
沒有人知道他站在那裏看什麽。
14時23分，大和號後部主炮塔彈藥庫裏的溫度感應器數值超過儀表上限。
引爆點位於三號炮塔下方的彈藥輸送室。起火原因迄今存疑：
有的說是美軍炸彈貫穿甲板後引爆了彈藥；有的說是損管隊在無法控製火勢的情況下主動開啟了彈藥庫內的通海閥。
但無論是何種原因，七分鍾後，780發460毫米炮彈、3200發25毫米機炮彈、640發高射炮彈，在零點一秒內全部被引爆。
爆炸瞬間就將大和號艦體從第三炮塔與第四炮塔之間撕裂成兩截。
前段含艦艏、第一第二炮塔，長度約120米。
後段含艦艉、第五第六炮塔，長度約100米。
兩截艦體在七秒內分別側傾翻轉，以艦艏向下、艦艉翹起的姿態垂直下沉。
460毫米主炮炮管從炮塔座圈處齊齊斷裂。九根炮管每根長21米、重165噸，緩慢翻轉，沉入海麵。
艦艏那重達一點二噸的菊花紋章從木製基座脫落，最後沉入海麵。
14時30分，大和號最後一截艦艉沒入海麵。
大和號沉沒於九州島西南坊之岬海域，坐標為北緯30°22′、東經128°04′
艦上乘員3332人。
其中，第二艦隊司令部軍官12人，大和號艦員2767人，其他配屬人員553人。
戰死者：艦長有賀幸作大佐以下3056人。
倖存者：276人。
伊藤的屍體在40分鍾後被驅逐艦初霜號撈起。遺體無外傷，軍裝完整，左胸內襯口袋內有一份被海水浸爛的電文紙。
鑒定者稱，可辨識文字共五組，其中完整者為“聯合艦隊”、“此戰後”、“再無”九字。電文全貌已無法還原。
同日17時45分，驅逐艦雪風號發報：
“大和、矢矧、濱風、磯風、霞、朝霜戰沒。第一遊擊部隊作戰任務終止。”
發報人：雪風號艦長寺內正道中佐。
這封電報沒有抄送衝繩島第三十二軍司令部。牛島滿中將讀到這封電報的時間是三天後。
4月8日拂曉，坊之岬海域恢複平靜。
美軍第58特混艦隊當日戰鬥日誌記載：
“日軍戰列艦大和號於昨日14時20分沉沒。本日晨間，我艦載機偵察海域未見大型水麵目標。衝繩航線已無水麵威脅。”
美軍也絲毫沒有提及大和號的象征意義、戰術價值及沉沒方式。
4月9日，東京大本營對此次作戰做出正式定性。
陸海軍統帥部聯席會議上，有人提議將“天一號作戰”列為“特攻戰例”，並追晉全體戰死者兩級軍銜。另有與會者指出，聯合艦隊戰鬥條令並無“水上特攻”作戰類別，大和號此行係臨時編組、臨時命名、臨時決行，不應作為正式戰例載入海軍史。
爭論持續三十分鍾。
最終結論未採納任何一方。日本大本營發言人當天下午對記者發表談話，內容如下：
“帝國海軍大和號戰艦於衝繩海域與敵優勢兵力激戰，壯烈戰沒。全艦將士以死奉公，殊堪旌表。作戰詳情尚在調查中，餘俟後續公報。”
這段話次日被同盟國通訊社譯成英文，向海外廣播。
根據戰後統計顯示，大和號從拔錨到沉沒曆時26小時，從接戰到沉沒曆時2小時12分。
該艦在其四年服役生涯中，從未對任何敵方水麵艦艇發射過主炮炮彈。
它建造於廣島縣吳市海軍工廠，耗資2.8億日元，動員工人48000人，工時3年零7個月。
沉沒時艦齡4歲零4個月。
大和號戰列艦的沉沒，終結了人類的大艦巨炮時代，也葬送了舊日本帝國海軍最後的幻想。
這艘日本人耗盡舉國之力鑄成的“不沉巨艦”，最後還是沉了。終其一生未獲一次對等的炮戰資格，最後唯以2000噸炮彈與3000具屍骸，為日本軍國主義的窮兵黷武所陪葬。