尽管没有得到来自华盛顿方面的预警，不过珍珠港还是有两次机会避免之后发生的悲剧的，第一次机会发生在攻击行动开始前一个多小时，在珍珠港外的负责警戒的美国海军扫雷舰“秃鹰”号于0343 时发现在珍珠港入口处有一个疑似潜艇潜望镜的东西，于是这艘扫雷舰用灯光信号通知在附近执行警戒任务的“沃德”号驱逐舰发现一艘不明潜艇，请求该舰进行支援。这艘老式驱逐舰快速向扫雷舰通知的海域驶来。
随后，一架从卡内欧赫基地起飞的海军 PBY 巡逻机也飞到“秃鹰”号报告的位置并投下一个作为标识的浮标，不过“沃德”号在其后两个小时左右的时间里都未能搜索到目标。就在这期间，日本的机群已经升空。0645 时，海军修理船“心宿二”号发现其尾部有异常情况，于是呼叫“沃德”号，在仔细观察之后，“沃德”号终于发现一艘不明身份的潜艇正跟在一艘拖靶船后面试图潜入珍珠港，它的潜望镜处于拖船和靶标之间。舰上人员立即将正在休息的舰长威廉 . 奥特布里奇海军少校唤醒，这位才到任不久的舰长在仔细观察后号判断该潜艇不是美国自己的，于是立即下令对这艘潜艇发动攻击，“沃德”号的第一炮未能击中目标，但第二次射击击中这艘潜艇的指挥塔，随后该舰又向潜艇下沉的位置附近投掷了 4 枚深水炸弹。
“赤城”号上的 A6M2 战斗机做起飞前的准备，该舰的舰岛四周围上棉布卷用于防弹。
在发动攻击的同时，奥特布里奇也命令向海军控制中心做口头汇报，但是此时该中心只有一名值班人员，尽管接到两次报告，但是却没有得出港口遭到攻击的结论，因此也就对此报告未能予以重视，而是命令“沃德”号提供证实此报告的信息。整整过了 45 分钟之后，负责港口执勤的另一艘驱逐舰“莫纳汉”号才接到警报。随后，在 0700 时，一架 PBY 也飞了过来，向另一艘潜艇投下深水炸弹，在受到攻击的位置出现了潜艇被击中时会出现的泡沫和油迹，这架 PBY 的飞行员威廉. 坦纳少尉并不知道，他成为了美国海军航空兵在太平洋战争中第一名执行实战攻击的飞行员。攻击之后，这架飞机使用密码进行的报告，在整整花了半个小时的时间这份报告在经过编译后才发送下来。珍珠港此时已经遭遇到不明身份的潜艇攻击 的这份重要情报就这样被忽视了。
而随后不久美国人的第二个机会也被自己放过了。美国自1941 年 7 月在夏威夷部署了 6 部机动雷达，其中位于瓦胡岛北端的卡胡库角的是奥帕纳雷达站。该雷达站在两周前才部署到位，12 月 7 日凌晨值班的是美国陆军第 515 防空站的两名士兵，两人于 12 月 6 日中午到 7 日早上值班，其中0400 时到0700 时雷达开机工作， 由于该雷达站是刚部署不久的新技术装备，而且当时美军并不是很信任它，因此这段开机时间其实主要是用来训练，操作这种很新奇的装置也容易引起人们的兴趣，因此本来在按照拟定的运作时间，雷达应该在 0700 时左右关机，但是由于当时值班的两名雷达兵对这种新装备感兴趣而且接班的哨兵还未到，所以就继续坐在雷达示波器前观察，结果首次试着操作雷达的绘图员乔治 .E. 艾略特列兵在0702 时发现了雷达示波器上显示的两条巨大脉冲信号，显然有机群正在向瓦胡岛飞过来。
袭击珍珠港的 B5N 鱼雷机从“翔鹤”号上起飞，舰员站在一侧舷边为其送行。由于第一波次起飞时并未留下飞机起飞的影像，因此现在所能看到袭击珍珠港的日军飞机起飞的照片都是第二波次的。
在艾略特身后指导的雷达操作员约瑟夫 .L. 洛卡德列兵也同时看到了这两个信号，他立即替下艾略特进行仔细监视，同时艾略特也在绘图板上解算出信号位置，它位于瓦胡岛以北约 220 公里处，东 3°的位置。两人一开始以为是设备故障，但是很快就排除了这个因素。在持续跟踪了 13 分钟后，在 0715 时左右，判断出确实有飞机飞来的两名士兵向沙夫特堡情报中心汇报情况，但是接电话的凯米特 .A. 泰勒中尉认为这两名士兵发现的是当天预定飞来的一群B-17 轰炸机，于是以一句：“不用担心。”打发过去。事实上，从西海岸飞过来的轰炸机群完全是在另外一个方向。这时，由 183 架飞机组成的日本攻击机群飞到目标上空大约还需要大约半个小时，如果此时立即行动的话，完全有时间起飞数目同日军相当的飞机进行拦截，但是一切就在这漫不经心的一句话后被改变了。两名雷达兵在这之后 半个小时中继续在跟踪着目标，当最终他们拿着根据雷达信 号绘制的航路图上报时，日本机群已经距离瓦胡岛只有 30 公里了，当这些飞机低低地钻进群山之中后，雷达信号就消失了。
位于夏威夷岛上的奥帕纳雷达站的 SR-270 雷达。在珍珠港事件前，驻珍珠港的美国陆军司令肖特将军下令设置了 5 座雷达站，主要使用这种机动式雷达，而且这种雷达也确实发挥了作用，但是由于值班军官的错误判断和麻痹大意，使美国人失去了最后一次及时预警的机会。
日本机群靠近瓦胡岛时，除了从另一个方向飞向夏威夷的 B-17 轰炸机机群外，还有一个机群正自“进取”号向瓦胡岛飞过来，这批飞机是在当日 0600 时左右起飞的 VS-6 和VB-6 中队的 18 架 SBD“无畏”式舰载俯冲轰炸机，他们将降落到福特岛海军航空站，这些飞机都没有携带弹药，因为他们并不知道自己将成为美国海军航空兵中第一批同对手在空中遭遇的人。
0735 时，从巡洋舰上起飞的日本侦察机已经盘旋在瓦胡岛上空，他们并未被发现，在经过仔细核实之后，侦察机报告太平洋舰队仍然停留在港口里。
在袭击珍珠港后被冲上夏威夷海滩的日本袖珍潜艇“甲标的”は -19 号，“沃德”号击沉的是其同型艇。日本在袭击珍珠港时动用了 5 艘该型袖珍潜艇，这些潜艇是在 12 月 6 日晚间左右从其各自的母艇放下后向珍珠港实施潜入作战的，但是这 5 艘艇最后全部损失，10 名乘员中仅这艘艇上的酒卷少尉在潜艇触礁后爬出来时由于吸入有毒废气昏迷被俘，其余 9 人全部战死。由于珍珠港的防卫松散，5 艘艇中至少有 2 艘后证实潜入到珍珠港内，这在二次大战中的袖珍潜艇作战中潜入率还算是比较高的。
由日本帝国海军航空兵渊田美津雄中佐担任总指挥的攻击机群在 0740 时左右飞临珍珠港上空，当云层断开，瓦胡岛长长的海岸线呈现出来，机群此时位于瓦胡岛北端的卡赫库角上空。从空中望去，整个夏威夷群岛一片宁静。温暖的阳光照射在岛上的甘蔗田和菠萝地上，习惯早起劳作的一些日本人正在田中干活。停泊在港内的 94 艘大大小小的军舰上正在准备每日例行的升旗和吃早饭，夏威夷群岛上空云层稀薄， 阳光明媚，最重要的是，空中一架飞机都没有！
美国海军驱逐舰“沃德”号（DD-139 USS Ward）是美国在一次大战期间开始大量建造的众多的四烟囱型驱逐舰之一，正是该舰打响了太平洋战争的第一炮。但是由于该舰的报告未被重视并被繁琐的程序拖延了向上报告的时间，结果本来能够及时避免的突然袭击的先期预警的机会被白白浪费了。在第二次世界大战期间“沃德”号改为扫雷舰并一直使用到战争结束。
在渊田美津雄中佐举着望远镜观察着珍珠港时，停在福特岛两侧的后来被称为“战列舰大街”的泊位上的战列舰和巡洋舰等战舰正准备举行0800 时的升旗仪式。“亚利桑那”号的甲板上搭起了一个高大的台基，“内华达”号的军乐队也排列好准备演奏美国国歌。从空中望下去，瓦胡岛上的几处大的航空基地上密密麻麻的以机翼对机翼的方式整齐排列着近400 架各种型号的飞机，渊田美津雄的座机中的无线电接收机里响着舒缓的爵士乐，这本来也是作为 B-17 用于导航使用的无线电信号，现在它也将日本飞机引导到这里来。渊田关闭无线电接收机后，飞机开始自瓦胡岛的西侧海岸向珍珠港方向飞行。天空中只有稀薄的云层，这真是一个风和日丽的周末的清晨。
日军飞机袭击珍珠港飞行线路图
