美軍在珊瑚海海戰期間又在破譯JN-25上取得突破，並得悉日本海軍即將進攻中途島和阿留申群島。5月7日和8日，珍珠港情報站先後截獲“第一航空戰隊”（赤城號、加賀號）、“第二航空戰隊”（蒼龍號、飛龍號）、“第三戰隊兩艘戰艦”、“第八戰隊”（重巡洋艦利根號、築摩號）準備在5月底行動。情報站同時透過通信流量，發現日軍正向塞班島集結，預備向“AF方位”進攻。羅徹福特率領的破譯人員一致認為“AF方位”是指中途島。他們早在3月就曾經破譯一架日本水上飛機的通訊：該架飛機向基地匯報中途島附近天氣時，表示自己正在飛越“AF”地區。然而珍珠港情報站的直轄上司約翰·R·列德文（主理華盛頓OP-20-G辦公室）卻提出異議，認為“AF方位”是指斐濟和薩摩亞，並獲得金恩和海軍部附議。自珍珠港事件後，OP-20-G便經常和珍珠港情報站有所摩擦。列德文認為羅徹福特應該先向自己匯報，而不是透過中介參謀向尼米茲直接提供情報；羅徹福特則認為列德文不懂得破譯和處理情報。[22]
尼米茲在5月15日上午聽取珍珠港情報站報告，同意“AF方位”是中途島的判斷，並決定主動迎擊日軍艦隊。他認為美軍擁有情報優勢，有很大機會能夠伏擊日軍航母。美軍隻要能夠集結三艘航母，再加上中途島的陸上機場，足以與日軍四艘航母抗衡。此外，由於日軍航母遠離基地作戰，隻要受到中等程度傷害，也很可能因無法維修而要報廢。尼米茲一方麵說服金恩和海軍部接納珍珠港的情報，另一方麵下令約克鎮號、企業號和大黃蜂號趕回珍珠港集結，並向中途島機場增派各種飛機。珍珠港情報站則想出向華盛頓驗證“AF方位”的辦法，在5月19日請中途島向珍珠港傳送公開的無線電信息，謊稱島上海水淡化設施故障。5月21日，珍珠港和墨爾本情報站同時截獲日軍信息，稱“AF方位缺乏飲用水”，確認“AF方位”即代表中途島。兩站更透過交換和比對信息，確認日軍隻有四艘航母進攻中途島、翔鶴號和瑞鶴號已經回國，機動部隊將會在中途島西北麵展開攻勢。5月25日，太平洋艦隊司令部參謀會議決定迎擊日軍，隨即展開下一步戰術部署。5月26日上午，珍珠港甚至破譯出機動部隊的進攻日期（中途島時間6月3日，聯合艦隊在當日稍後推遲到6月4日）。[23]
