为避免这艘航空母舰落入到敌人手里，弗莱彻于1653 时命令驱逐舰用鱼雷将该舰击沉。“菲尔普斯”号驱逐舰执行了这个很不情愿的任务，它在 1715 时向已经被浓烟和烈火包围的航空母舰发射了 3 枚鱼雷，其中一枚鱼雷没有爆炸，另两枚鱼雷分别击中前部下方和左舷，但是“列克星敦”号依旧漂浮在海面上，“菲尔普斯”只好再次抵近并先后发射了 4 枚鱼雷，当这艘驱逐舰在1752 时第5 枚鱼雷刚刚发射出去后，“列克星敦”号突然向左翻覆并迅速从海面上消失。舰上有 2735 人获救，随同这艘航空母舰沉没的除了此前在舰上阵亡的人员之外，还有 9 架战斗机、13 架俯冲轰炸机和 12 架鱼雷机。完成击沉该舰任务的“菲尔普斯”号在离开追赶 TF.17 主力时，感到水面下传来两次爆炸，使这艘驱逐舰的轮机舱一度停摆。
舰员集中到甲板后方后准备弃舰，“列克星敦”号的前部已经被浓烟笼罩
次日，TF.17 继续南下，并在当天早上继续派出 SBD 进行搜索并准备突击日军舰船，但是没能找到对方。
受伤的“约克城”号虽然扑灭了大火，但是燃油舱受损，由于“尼奥肖”号已经遭到攻击并被放弃，它无法从这艘油船上补给燃料，因此只好先抵达汤加塔布进行简单维修。TF.17 舰队的负责护卫的第 2 大队（包括 3 艘重巡洋舰和 3 艘驱逐舰）先行返回努美阿，随后这支小舰队于 5月 13 日起航，于 5 月 16 日同空袭东京后准备前往西南太平洋截击日军水面舰艇部队的 TF.16 会合，之后随其返回珍珠港。TF.17 舰队主力于 5月 19 日从汤加塔布起航向珍珠港返航，并在 5月 27 日抵达。
井上成美根据机动部队报告认为美国的两艘航母均已经被击沉，但对方依然拥有数量较大的岸基航空兵力可以使用，己方登陆行动却由于此次作战的三艘航空母舰都失去了战斗能力而无法得到空中掩护，在这种情况下实施登陆作战是不可能实现的，所以命令海上部队全部返航，对莫尔兹比的登陆作战改期实施（事实上已经无法再进行下一次了）。山本五十六虽然不同意这一决定， 命令井上成美组织部队追击敌人，但由于此时美国编队已经消失了踪影，追击无法进行。最终只好接受了井上成美的决定。至此珊瑚海海战结束。
“列克星敦”号后甲板上已经回收的飞机
珊瑚海海战是海战史上的首次航母之间的对抗作战，整个战斗期间双方舰队都在对方目视视野之外，舰队也都没有向对方舰只开过一炮。作战结果是日军被击沉轻型航母 1 艘、驱逐舰 1 艘、扫雷舰 3 艘，被击伤大型航空母舰 1 艘 1 损失飞机 77 架，伤亡1047 人，；美军损失大型航空母舰 1 艘、大型油船 1 艘和驱逐舰 1 艘。，1 艘舰队航空母舰受创， 损失飞机66 架，伤亡543 人（大部分是“列克星敦” 号上的。）从物质损失上看美军较大，但美军伤亡人数比日军要少不少。
珊瑚海海战不仅仅作为世界上首次航母之间的对决而对后来的海上战斗具有意义，特别是此次作战是盟军方面首次挫败攻势强劲的日军进一步的攻击行动，成功保卫了对盟军具有十分重要地位的莫尔兹比港，使日军的南进战略受到遏制， 而且极大地鼓舞了盟军的士气。另外尤其重要的是，此次作战是日军的两艘大型航空母舰失去了战斗力，“翔鹤”需要较长的时间修理，“瑞鹤” 则失去了足以形成战斗力的舰载机飞行员，不得不重新训练出足够的飞行员才能继续作战，而这两舰的缺席，对随后的中途岛海战影响深远。
战斗过后的“约克城”号舷侧机枪平台，可以看到灭火剂留下的痕迹。这场战斗情况表明，这种水冷式的 12.7mm 机枪在对抗日军飞机中没多大作用
珊瑚海海战后日本发行的英文报纸上的漫画：罗斯福同丘吉尔一样又增加了战舰墓地中的墓碑。不过很快这个情景就将变成裕仁天皇来做了。（注意：实际上“萨拉托加”号和“约克城”号并没有损失，但是墓碑上赫然有其名字）
（本部完，稍后继续剩下部分。）