6:55分第二轮轰炸机群抵达天津港，第二轮轰炸机群由王正阳亲自指挥，共计47架战机，每架战机携带50枚。抵达战场之后，各以三机成队，分自五千尺至七千尺的高度施行轰炸，首要目标依然是出云号。
不过由于此时日本海军已经有了防备，所以轰炸机群投弹后弹着点离敌舰约三十公尺，均经爆发，敌舰遂即向东逃遁，王正阳等人再接再厉继续追击，终于在第三次投弹中击中出云号指挥室，接着又有两嘜航弹在出云号的舰尾爆炸，令其一座锅炉爆炸，失去了动力。
接着数十架战机接连向出云号飞去，航弹不断地在出云号身上爆炸，在经过两轮轰炸之后，出云号全舰起火，且舰身被炸出一个巨大的洞，大量的海水开始涌入。
紧接着锅炉房和弹药库接连殉爆，舰艇开始侧翻。王正阳在半空中看得明白，出云号完了。同时他也长长出了一口气，自己终于不用驾着飞机去和出云号同归于尽了。
而轰炸敌司令部之一队也战果辉煌，日军陆军油库以及弹药库先后被毁，投弹后日军守备司令部南面和西面起火多处。
半个小时后，一队70余架日军战机前来救援，可惜日军这支空军经过是从济南赶来的，等他们抵达战场之后才发现中国战机早已经远去。
随后，在张家口焦急的等了一早晨的马峥终于接到了北平机场发来的“ok”电报，告知偷袭成功的消息。
此役，日军海空军损失惨重，包括出云号在内的14艘舰艇被击沉，另外剩下的二十多艘舰艇全部带伤。海陆军官兵伤亡惨重，战死的日军士兵高达一千两百余人，包括高须四郎在内的大批军官受伤。
经此一役，日军在华北的海空军实力一下子下降到了冰点。虽然马峥所部的航空队也损失不小有16架战机被击落，但是战果却极为辉煌。