1942年4 月18日，美军杜立德中校（曾参加过第一次世界大战，当时已 46 岁）率 16 架B25轰炸机，轰炸了日本首都东京和名古屋等地。这是一次壮举！

自从1941年12月珍珠港事件以来，美军一直在寻找办法轰炸日本本土，可远距离轰炸谈何容易。若从中国起飞轰炸机因为距离远，飞去就飞回不来，对飞行员来说无异于自杀。当时美国陆军航空军的双引擎轰炸机由于航距所限，不足以飞到日本本土，而海军的舰载轰炸机都是单引擎的，作战范围小，美军的航空母舰又不能在没有制海权的情况下游弋到日本近海。然而，据海军作战部的参谋佛朗西斯·洛中校的观察：陆军的双引擎轰炸机能从航空母舰起飞。经过多番测试，美国军方证实了B25米切尔型轰炸机拥有从航母起飞、击中日本的军事目标、并飞越东海在中国降落的能力（这是怎样的冒险！向当时参战的美国飞行员致敬！——编者）。计划由海军新服役的大黄蜂号航母搭载陆军航空队16架B25轰炸机空袭日本本土。任命吉米·杜立德负责改装飞机、训练飞行员并执行此次行动。他只有一个月的时间进行训练飞行员的工作，同时B25进行了针对性的改装，加装副油箱载油量增加一倍，尽量拆除不必要的设备减轻重量。此次行动出于保密的原因并没有向中国方面具体通报。

3月初，24组机组人员在杜立特中校的率领下集中在佛罗里达州埃格林机场，练习在500英尺长的跑道上驾驶经过改装的B25双引擎轰炸机起飞。1942年4月2日，新服役的“大黄蜂”号航空母舰载着杜立德的机组人员，从旧金山起航。16架B25改装后的轰炸机小心谨慎地滑落在飞行甲板上。为了不被敌人发现，“大黄蜂”号穿过北太平洋风暴区，将在阿留申群岛和中途岛之间的一个指定地点同哈尔西海军中将的“企业”号汇合。这个被命名为“迈克特遣舰队” 在阴沉的海面上向着九州海岸以西约600英里的起飞点破浪行进。

4月16日，飞行员到飞行甲板上报到，参加了一次特别的仪式。马克·米切尔上校把日本过去授给美国人的五枚日本勋章交给了杜立德。拿到勋章的飞行员要求把它们系在炸弹上还给日本。把这些勋章在一颗炸弹上系好以后，飞行员们用粉笔写了一些讽刺话：“我不是要火烧世界。我只火烧东京！”“请尝尝轰炸的味道吧！”杜立德将第一个起飞，预定在中午时飞到东京。“你们在以后20分钟或半个小时后起飞，把我炸起的火焰当作指示灯。”

最后还有一个先前谁也没有提出过的问题：如果飞机在日本迫降该怎么办？这就由飞行员自己去决定了。杜立德不想当俘虏。“我先让机组人员跳伞，然后全神俯冲，哪个目标最上算就朝哪个目标冲去。我今年46岁了，已经活得心满意足了。”

4月17日下午， “迈克特遣舰队”离起飞点只有24小时的水程，仍未被敌人发现。“大黄蜂”号上的甲板人员对B25轰炸机作了最后检查，他们用起货机装上炸弹。当晚雷达发现了日本海上警戒线最外层的哨艇。舰队改变了航向，但是第二天上午7时半之后不久， 一艘敌船发现了特遣舰队，它发出的无线电警报被舰队收到了。几分钟之后，前卫巡洋舰用炮火击沉了这艘小型勤务艇。杜立德和哈尔西决定立即进攻，即使多飞100英里可能使轰炸机不能剩下足够的油以返回中国大陆也在所不惜。他们是在进行重大的冒险：虽然日本防线即将处于警戒状态，但日本人不会料到当天就有袭击，因为特遣舰队离日本几乎还有700英里。

“让杜立德中校和勇敢的中队起飞吧。一路平安，上帝保佑你们！”哈尔西将军向“大黄蜂” 号发出信号，这艘航空母舰在上午8时之前不久调头迎风。电警笛拉响了，杜立德中校紧紧握了一下米切纳海军上校的手，然后对他的机组喊道：“好，伙计们，就这么着，一起出发吧！”

第一架飞机——杜立德的飞机——面前的跑道只有467英尺（约142米）。杜立德开足气阀发动了引擎，轰鸣声之大，使有些飞行员直担心他把引擎烧坏。机轮挡板移开了，飞机向前冲去。别的飞行员紧张地看着，不知这股强风的力量能不能帮助杜立德及时升空。如果杜立德都飞不了的话，他们肯定也不行。B25开始加速了，在有些飞行员看来，杜立德的加速似乎慢得令人心急火燎。但是，就在母舰舰首被浪头抬起来的那一刹挪，飞机猛地升空！轮下只剩下几码跑道。此时是早晨7时20分。

杜立德的飞机转过弯来低空飞过“大黄蜂”号，直接朝东京方向飞去。舰上的人群不由自主地发出一阵阵欢呼。其余的轰炸机也一架一架沉重地上了甲板，每一架升上天空时看着他们起飞的人都出了“一身冷汗”。一切顺利。可是当最后一架飞机被拖到起飞线时，一个甲板水兵突然失足，飞机往前冲时的气浪把他吹飞，以致左手被左螺旋桨绞断，幸好人被摔到了旁边。飞行员感到震动，回头一瞧，只见一位水兵躺在甲板上。飞机挣扎着滑出了跑道，只见它往水面跌了下去。舰上的人都以为飞机会掉入大海，接着又看到它贴着海浪飞行，众人这才松了口气。飞机隆隆地升高了，转过弯来向其他飞机追去。时间是午前8时20分。

特遣舰队转向东驶，杜立德率领他的B25米切式轰炸机向西飞去，执行后来人们形容的“轰炸和燃烧日本工业心脏”的使命。

东京大本营虽然知道空袭要来了，但是按巡逻艇“日东丸”报告的方位来判断，敌机再过上一天才能到达。所有能出动的飞机都奉命进入戒备状态，计战斗机90架，轰炸机116架。近藤信竹中将奉令立即从横须贺海军基地出发，率重巡洋舰6艘、驱逐舰10艘去截击美舰。午前9时45分，一架巡逻机报告说，在离本土约600英里的上空发现一架向西飞行的双引擎轰炸机。但是，谁也不相信这个报告；美国的母舰上没有双引擎轰炸机。空袭最早也得到次日上午才会来临，因为那时敌母舰才能开到离海岸300海里以内。日本举国上下正沉浸在“胜利的狂欢中”，几乎没有人相信，美国飞机能到东京上空进行轰炸。

杜立德他们飞到日本沿海，比预定航线往北偏了80英里。他折向左方。在飞机后部的领航员卡尔和怀尔德纳开始观察有无迎击的战斗机，但是只发现了几架在上下翻腾的教练机。当飞机掠过乡村田野时，他发现人们对这架飞机谁也没有在意，照样干着自己的事。在经过一个兵营时飞得很低，可以看见那里的一群军官，身边的军刀在阳光下闪闪发光。

中午12时30分整，杜立德到达了目标上空。在进行低飞轰炸时，弗里德·布里梅用瞄准器投下了第一颗炸弹。随后，飞机一架接着一架飞过市空，把炸弹扔了下去，没有遇到战斗机或高射炮火的有效抵抗。除了看弹区及其附近的人们之外，东京的市民都以为美机这场空袭不过是逼真的防空演习的高潮。学校操场上的孩子和闹市街上的市民还向头顶的飞机招手。他们错把美机上红、白、蓝三色的圆型标志，当成了旭日标志。没有一架飞机被击落。轰炸机飞过皇宫，没有投弹。机组人员曾经用纸牌抽签，看由谁去光顾日本天皇的住所，但是杜立德下了明确的命令，除了不炸医院和学校外，对皇宫也不要炸。

美国轰炸机“光顾”东京，使日本举国上下极为惊恐。东条英机对海陆军未能加以防范大发脾气。他认为这是“皇军的耻辱”。山本大将对此又惊又愧，他把追击美舰的任务交给参谋长宇垣去指挥，自己关在房间里不肯出来。侍从长近江兵治郎从未见过他脸色如此苍白，精神如此颓丧。宇垣将军当晚在日记中写道：“我们必须查明敌机的型号和数量，从而改善未来对付敌人攻击的反措施。总之，今天胜利属于敌人。”

这次空袭摧毁了90座建筑物，就物质破坏而言，虽然价值不大，但对这个世世代代以为日本本土不会遭受攻击的民族，在心理上引起了难以言状的震动。日本报纸声称，这次空袭“彻底失败”，可是却把杜立德等人描绘成魔鬼模样，说他们：“鬼鬼祟祟地进行非人道的、嗜杀的狂轰滥炸”，残酷地对居民和非战斗人员进行扫射，表现出十足的“魔鬼行径”。

这次空袭东京成功，使珍珠港事件以来感到颓丧的美军士气为之一振。这个行动好像在保证美国即将采取进攻姿态了。各个战场上的盟军，以及每个俘虏营里的俘虏们都感到了新的希望。美国各报都用大字标题报道了空袭消息。《洛杉肌时报》在标题上得意洋洋地宣布：“杜立德立奇功！”罗斯福惯于妙语惊人，这次他宣布说，美国的轰炸机是从“香格里拉”起飞的。为这次空袭感到兴高采烈的美国公众听了更加开怀。

原定计划是让这些轰炸机在江西南昌（江西南昌当时已经沦陷，此处或为江西玉山之误）和浙江衢州这两个尚由中国掌握的城市降落，然后就在中国参加中国抗日战争，加入陈纳德的“飞虎队”。然而由于起飞比原计划早造成燃料不足，飞机装载的燃料按最初的计算只能让他们飞到离中国海岸135英里的海上。虽然突然改变的风向助了他们一臂之力，当他们飞到中国海岸线附近时也燃料殆尽。再加上黑夜的降临，而且由于联络不畅，计划中的地面指引没有及时到位，杜立特中校下令全体弃机跳伞。

16架轰炸机中的一架由于燃料消耗过大，降落在苏联海参崴。为了不造成外交上的麻烦，苏联政府将飞机和5名机组人员扣押，机组人员于1943年经伊朗回国。

剩下15架飞机在浙江、安徽和江苏等地坠毁，大部分飞行员迫降或跳伞。这75名飞行员中三人（一说五人）丧生、64人（一说62人）被中国的抗日军民救助，辗转到达重庆及桂林然后回到美国。其中大多落在中国军队和日军交错的地区，如浙江。也有一些落在日占区，如其中一架落在江苏盐城建湖县，其中四名飞行员被农民救起之后经新四军张爱萍部转到重庆，一人被日军杀害，另外两名B25飞行员在中国海岸迫降时牺牲。回到美国的飞行员们不久又重返战场，其中12人在战斗中殉职。

还有两架轰炸机的机组人员八人被俘，遭日军刑讯，并因恶劣的囚禁环境而感染痢疾和脚气病，人员姓名分别是迪安·霍尔马克、威廉·法罗、哈罗德·斯帕茨、蔡斯·尼尔逊、乔治·巴尔、鲍勃·海特、雅各布·德沙泽尔和鲍勃·米德尔。迪安·霍尔马克、威廉·法罗和哈罗德·斯帕茨三人于1942年10月15日上午在上海第一公墓被枪决。另外的5名俘虏则被日军囚禁，因为得不到充分的饮食，健康每况愈下。1943年4月，他们被转移到南京。1943年12月，5人当中之一病逝。这4人1945年8月日本投降后获释。

美国轰炸日本之后的三个月内，日军在浙江一带展开搜捕活动，其间因怀疑村民藏匿美国飞行员而杀死了许多百姓且进行了灭村大屠杀。