在遭遇到伏击时，山本五十六在他乘坐的飞机还未坠毁之前就被打死，然后在飞机坠毁后连同座位被抛出飞机。

山本五十六

在瓜岛战役失败后，山本五十六决定前往南太平洋前线视察，以便鼓舞士气。1943年4月14日，代号“魔术”的美国海军情报部门截获并破译了包含山本行程详细资讯的电文，包括到达时间、离开时间和相关地点，以及山本即将搭乘的飞机型号和护航情况。上述电文显示山本五十六将从拉包尔起飞，前往所罗门群岛布干维尔岛附近的野战机场，时间是1943年4月18日早上。

美国总统罗斯福命令海军部长弗兰克·诺克斯“干掉山本”。诺克斯授意尼米兹海军上将执行罗斯福的命令。尼米兹与南太平洋战区指挥官小威廉·海尔赛商讨后，在4月17日批准了拦截并击落山本五十六座机的任务。

山本五十六座机残骸

一个中队的P-38闪电式战斗机受命执行拦截任务。 4月18日早晨，山本五十六不顾拉包尔当地指挥官关于遭伏击风险的劝告，搭乘一架三菱一式运输机按时起飞，计划飞行315分钟。不久，18架加挂副油箱的P-38式战斗机从瓜岛机场起飞。经过430英里无线电静默的超低空飞行，有16架到达目标空域。东京时间9点43分，双方编队遭遇，6架护航的零式战斗机立刻开始与美机缠斗。

列克斯·巴伯中尉攻击了两架一式陆攻中的第一架，事后证明是山本五十六的座机（T1-323）。他不断射击该敌机直到它左引擎开始冒出黑烟。在巴伯转而进攻另一架运输机时，山本的座机坠落到丛林中。

山本五十六的尸体后在布因岛被火化，后由武藏号战列舰运送回国

山本五十六座机坠毁在布因附近丛林中，第二天有一支日军搜救小队找到了这个地点，带队的是日军工兵中尉滨砂。据滨砂中尉回忆，山本五十六的尸体位于飞机残骸之外的一棵树下（坠毁时被抛出飞机），仍旧坐在座椅之上（被安全带固定在座位上），戴着白色手套的双手拄着他的军刀。解剖报告显示山本身上有两处枪伤：一发子弹自身后穿透他的左肩，另一发子弹从他的下颌左后方射入（此处是致命伤），从右眼上方穿出（这两发子弹均来自P-38闪电战斗机上装备的12.7毫米机枪）。