布魯克率機群出發後不久，羅斯将軍的告急電報又到了，告訴他運河區防線告急：德軍在美國攻擊機群退走後恢複進攻，清晨空襲造成灘頭部隊300多人傷亡并損失了7輛坦克，傷亡率略低于15%，遠低于事先估計，那些卧倒裝死的陸戰旅官兵很快就恢複了高昂鬥志，将遭遇空襲的那一股火氣全發洩到巴拿馬守軍身上——雷默抓緊時間向縱深推進，同時又讓一個兩栖步兵營和炮兵營展開登陸并向縱深推進。
現在輪到羅斯的地面部隊來承受軸心攻擊機群的怒火：鑒于巴拿馬守軍沒有一架飛機，冢原隻象征性地爲攻擊機群配屬了6架護航戰鬥機，其他90餘架飛機全是He-218或Ju-98——謹慎的冢原始終對可能存在的敵艦隊保持高度警惕，手頭留有較強的攻擊餘力。随着德國陸戰旅的持續推進和空襲的廣泛覆蓋，巴拿馬守軍傷亡不斷擴大，雖然羅斯擁有比德軍多4倍的兵力，但他的部隊不僅缺少重火力且基本不具備實戰經驗，被數量遠少于自己但由百戰精銳組成的陸戰旅壓着打，而他咬牙動用的M4謝爾曼坦克也根本不是虎式的對手，一輛接一輛要麽被88mm坦克炮遠程點名摧毀，要麽被He-218俯沖攻擊所擊毀。
科恩很想去幫助羅斯，可他答應布魯克派遣全部B-25執行偵查任務在先，獲得華盛頓要求反艦的明确命令在後，再加空襲機群已出發，他對此隻好愛莫能助，最後發電報告訴布魯克如空襲完成後尚有餘力，請他适當掩護一下地面部隊。他寬慰自己——巴拿馬守軍與尼加拉瓜海空航空兵的慘重傷亡都是爲了拖住軸心艦隊而必須付出的犧牲，
布魯克帶着128架的機群出發後，科恩緊接着派出24架B-25前往執行搜索任務——準備将巴拿馬運河區方圓400公裏查個底兒掉。目睹一架接一架飛機騰空飛去，他腦袋呆呆的，眼角流下熱淚，不知道最後還有多少飛機能活着回來。
陸戰旅的進攻很猛烈，艦隊炮火支援也十分賣力，在陸奧号挂彩後，堀悌吉本能地察覺到情況不太理想，敵軍陸航攻擊力度越來越強，但他必須堅持下去：巴拿馬運河的樞紐在于船閘，隻有徹底加以破壞才能最終長期癱瘓運河，運河一共有3道船閘，其中2道位于太平洋方向，隻有1道位于大西洋方向——距離最近的就是加通船閘，這也是美軍地面部隊防禦的重點。
船閘距離陸戰旅登陸的左側灘頭有40多公裏，炮擊艦隊的掩護火力打不到，如果非要強行炮擊便必須向運河出口處的利蒙灣挺近，從理論上來說艦隊是可以沖入的，但那裏水深有限，主航道狹窄，回旋餘地不足，萬一中途遭遇飛機進攻後果不堪設想，因此船閘必須依靠陸戰隊和攻擊機群掩護才有希望奪取。
鑒于癱瘓運河的關鍵意義，考慮再三後他決定給雷默一個白天的時間，如果天黑之前德軍還不能有效控制船閘，入夜後他就要動用艦隊冒險沖入利蒙灣進行炮擊。就在他思考萬一陸戰旅不能完成任務他該采用何種辦法進行炮擊時，草鹿任一臉色凝重地提醒他敵軍第二波空襲即将展開，數量大約是130架。
這次進攻以美國海航的兵力爲主，，兵力構成發生重大變化，變成了48架F4U、36架SBD和48架TBF的組合，機種非常少，另外TBF全部挂載了魚雷。雖然布魯克對自己的部隊很自信，但面對密密麻麻前來攔截的軸心機群時，他還是忍不住歎了口氣：敵機數量着實不少，在他看來至少超過70架，這說明後方對敵艦隊飛機總數至少是戰鬥機總數估計是錯誤的——他們不是隻剩下50-60架飛機，應該至少還擁有100架飛機。
他的眼力不錯，一眼就看出了虛實，攔截機群總共72架，在艦隊上空擔任最後屏障的戰鬥機是16架，機動艦隊直掩機24架，派去護衛對地攻擊機群而剛剛返航補給的戰鬥機有6架，現在冢原手裏還捏着10架飛機的後備隊——幾乎沒留太多後手。
草鹿龍之介奇怪地問道：“長官，爲什麽不繼續執行沖擊波戰術？”
“同樣的戰術使用一次就夠了，敵人會有所察覺并防備。”
雙方大機群在持續接戰中展開了激烈厮殺，布魯克這次采用了新戰術：用戰鬥機将全部攻擊機包圍在裏面，并明确規定即便遇到敵機迎頭攔截也不要脫離編隊，逼迫敵機進行硬碰硬作戰。
新戰術讓日德飛行員有些措手不及，他們不想與敵戰鬥機交手，但不與F4U交手就沒法攻擊到裏面的SBD，就在猶豫和糾纏中，美國機群往前飛了很大一段路程。擔任指揮的魯道夫中校一看情況不對，命令機群迎頭攻擊，無論對方是戰鬥機還是攻擊機。
經過10分鍾的攔截與遲滞作戰，軸心機群一共損失了11架飛機，美軍被擊落45架，包括19架F4U，14架SBD與12架TBF，交換比進一步下降，一方面反映出美國新戰術的有效性，另一方面也因軸心機群将過多力量消耗在F4U上而導緻作戰效率下降。大隊美機抵達艦隊上空準備分散攻擊。
艦隊防空火力拼命開火，不過效果很一般，隻打下了2架SBD和1架TBF。
似乎像說好了一樣，美軍機群先是大規模分散，正當日德機群分散迎擊時，美軍又搖身一變向陸奧号集火攻擊——40多架攻擊機圍繞該艦上下翻飛、肆意進攻，雖然軸心戰鬥機竭力防護，但剛才的隊形已經分散，再加上美國戰鬥機的拼命纏鬥，防衛難以遮蔽到位。