在第一波攻击进行二十分钟后，从山海关起飞的第二攻击波也将到达葫芦岛上空。之后，这里的一切将交给由江中云中将指挥的第二特混舰队去解决。
葫芦岛的几个小岛和港湾出现在了眼前，隐隐约约已能看见港内的日本军舰了，“全体准备，攻击机编队首先攻击！好！攻击开始！”随着刘云飞的一声令下，所有的攻击机分成三个编队向海面上的日本舰队冲了过去。
日本舰队的军舰已经开始起锚，这都幸亏了蜂须贺中将的警觉，自从进入渤海湾以来，他就要求所有的军舰在夜间不得停机，否则军舰至少要一个多小时才能动起来。不过，这一切已经不能挽救这支舰队的命运了。
此时许多军舰上的炮位上甚至于人员还没凑齐，中国的轰炸机群已经发起了俯冲攻击。
处于最西面的“加古”号重巡洋舰的防空火炮最先向天空开始射击，不过这也引起了中国飞机的注意力，八架攻击机分两批向它投下了炸弹。
“加古”号建成于共和四十七年，是日本第一批重巡洋舰“古鹰”级的第二艘军舰，“古鹰”级只装备三座双联装八英寸主炮，比大多数国家重巡洋舰的9到12门8英寸主炮都显得火力弱了得多。在“古鹰”级的设计中，日海军第一次将装甲设计为战舰结构的一部分，以此来减少战舰的排水量。另一个缩小排水量的尝试是舰尾三号炮塔的倾斜设计，这种设计也为这之后许多日本战舰所通用。大和号舰首的第一号炮塔也能够看到这种设计。“古鹰”级舰体相对较小，能搭载1…2架水上飞机，装甲的薄弱也使得他们比较容易被击沉。
“古鹰”级的标准排量是一万零五百吨，不过它的两座双联装的四点七吋副炮也可用作防空火炮，另外“古鹰”级重巡洋舰在改装后安装了47门单管25毫米高炮使得其具有良好的防空性能。
从攻击机上扔下来的八枚炸弹有三枚命中了目标，“加古”号的甲板上立时燃起了大火，有一枚航弹直接从舰艉击穿了甲板，在动力舱内爆炸，“加古”号随即失去了动力。一枚投失的航弹此时直接落在了距“加古”不足五百米处的“神通”号的舯部，霉运当头的“神通”号直接从右侧舷被炸开了一个六米多宽的豁口，海水一下灌了进去，“神通”号居然一炮未发，舰体已倾斜了十五六度，就失去了作战能力。
其它两队的攻击重点选定在了“吉备”号和一艘老式的战列舰“香取”号及另外两艘重巡洋舰上了，没有战斗机护航的舰队对于攻击飞机来说无疑是一份大餐，由于陈旧的战术思想，日本军舰只重视主炮的装备而忽视了防空火力的配备，等到它们明白了这一点后，许多军舰已经来不及改装了，而且由于日本军舰的设计都十分紧凑，所有的军舰改装的余地并不大。
大约十分钟后，更加致命的打击又降临到了这些军舰的头上，在第一波轰炸中损失了一半防空火力的整个舰队光注意头顶上的轰炸机了，根本没有注意到海面上逼近的鱼雷机群，这些鱼雷机几乎没有遇到拦截就突破了日本舰队的防空火力，一枚枚的鱼雷从四五百米的空中被扔了下来！
“日本军舰已经没有什么防空火力了，将高度降低到一百米再投弹！”在高空中架机盘旋并观察战场情况的刘云飞见第一波鱼雷机投下的八枚鱼雷只有一枚命中目标，大声地下达着命令。
剩下的鱼雷机在更低的空中投下鱼雷，命中率大为提高，不过此时大部分的日本军舰都受到了不同程度的损伤，接下来的攻击只是让这些军舰雪上加霜而已。
海面上现在笼罩在一片浓烟和火光之中，不过“加古”号只是舰艏部位命中了一枚鱼雷，另外二号炮塔被一枚炸弹炸飞，动力系统并没有受到损失，依然同五六艘受伤的驱逐舰冲向港外。此时发动第一波攻击的军舰大多已经投完炸弹开始