日本海軍的戰前第三次軍備擴充計劃即丸三計劃，是預見到在《限制海軍軍備條約》已經過期失效的情況下，日本與美英等西方海軍強國之間未來極有可能發生大規模海上戰爭而制定的，但當時日本海軍還不能確定這場戰爭具體將在何時發生，丸三計劃只是一個爲期十年的龐大擴軍計劃的初始階段，就如同甲午戰爭之後因爲“三國幹涉還遼”，日本蒙受所謂“羞辱”，日本海軍“臥薪嘗膽”所實施的針對俄國海軍的十年擴軍計劃一樣。但是，美國的工業實力相對日本優勢之大，絕非無能自滿的沙皇俄國可以比肩。
日本發動大規模侵華戰爭
1937年，美國也開始大造軍艦，很快顯示出要將日本遠遠甩在身後的趨勢，而日本發動大規模侵華戰爭又使其在世界外交舞台上陷于孤立狀態，世界輿論對其表現出明顯的不滿，同情在痛苦中奮勇抗戰的中國。
日本海軍只得于1939年9月初，即第二次世界大戰在歐洲爆發僅僅數日後，制定了第四次戰備擴充計劃即丸四計劃，要求建造以大和級戰列艦的第三、第四號艦爲首的80艘軍艦，總噸位321000噸。丸四計劃的這80艘軍艦中僅有一艘航空母艦，編號130號，即後來的大鳳號航母。
日本海軍過往改造或新建主力艦隊航母都是成對的，如赤城與加賀、蒼龍與飛龍、翔鶴與瑞鶴，丸四計劃中只列入一艘大型航母的原因毫無疑問在于日軍沉重的預算壓力。爲130號艦編制的預算是1億多日元，在單艦預算2億6000萬日元的大和型後續艦之後排名第三，但丸四計劃總額超過12億日元的龐大支出已成爲日本幾乎無法應對的財政重壓。
大和型後續三號、四號艦在“戰列艦隊決戰”思想並未動搖的前提下，又面臨美國海軍的北卡羅來納級、南達科他級等新銳戰列艦紛紛誕生的壓力，是絕對不可能取消的，那麽只能選擇減去一艘大型航母的預算。
相對日本海軍已經擁有的赤城、加賀、蒼龍、飛龍及丸三計劃出台後正在加緊建造的翔鶴、瑞鶴，美國海軍則擁有列克星敦、薩拉托加、約克城、企業，正在建造黃蜂，並有傳言說其准備開建性能更好的大型航母，可見美國艦載航空兵的發展步伐亦日趨加速。但總體來說，1937年時的美國海軍也將擴軍資金的主要部分投入了戰列艦隊擴充計劃。日本海軍的丸四計劃只列入一艘航母應仍可保證未來一段時期內其艦載航空兵不處于劣勢，而海軍高層的想法就是在130號艦上尋求相對翔鶴型航母的進一步技術性能提升，從而維持其優勢。前文已述，翔鶴型航母在設計之初便有過飛行甲板要能夠抵擋大型炸彈水平轟炸的防護能力要求，雖然這個要求由于翔鶴型航母最終必須保證搭載機數、航速與複原性等指標而被放棄了。
1944年時的大鳳號航空母艦線圖及內部劃分線圖
130號艦從設計探討階段開始就已確立的中心思想一言以蔽之就是：學習英國首創、正在建造中的光輝級航母，借鑒其由厚重鋼制裝甲板構成的起飛甲板以及全封閉式的艦艏。自從一戰後全直通式飛行甲板、舷側艦島成爲正規航空母艦的設計慣例以來，鋼制飛行甲板和封閉式艦艏是引領航母技術向戰後時代躍進的重要裏程碑。事實上，戰後航母無非就是在此基礎上加上斜直兩段式甲板，使用蒸汽彈射裝置或跳板滑躍起飛方式應對噴氣式戰機的起降，最後再加上核動力，而成爲今日超級航母之常態的。
戰後航母的這些進步與戰敗國日本是無緣了，不過在太平洋戰爭爆發前的這一段時期，日本海軍仍然在追趕著世界航母發展的最新趨勢。總而言之，130號艦要在保證必要的搭載飛機數量、武器與燃料攜帶量的基礎上，成爲一艘能夠應對敵軍攻擊、不容易失去戰機起降能力的航空母艦。對于130號艦的其他性能指標，海軍在向大藏省提出預算要求時所列出的數字是相當不切實際的：排水量28500噸，最高航速35節，155毫米主艦炮6門、100毫米長管高射炮16門、25毫米機關炮36門，搭載戰機126架（96架常用，30架備用），預計建造資金具體數額是105318000日元。這也反映出當時日本海軍爲了爭奪預算資金，幾乎到了不惜扯謊的地步。
照片可能拍攝于1944年6月上旬，近景的大鳳號航母停泊于塔威塔威海灣內，左上是翔鶴號航母。
一開始，海軍軍令部只要求130號艦（以下直接稱爲大鳳）的飛行甲板能夠抵擋250千克炸彈（實際上是指與之接近的美軍500磅炸彈），但在與各方探討的過程中又修改爲能夠抵禦從700米高度俯沖投下的500千克炸彈。
經過計算，至少得鋪設75毫米的CNC裝甲板，下面再加20毫米的DS特殊裝甲，才能達到所要求的防護能力。鋪設如此厚重的防護裝甲，從艦艇複原性以及機動性的角度來看是存在很大問題的，于是設計部門又轉而調查戰機進行起降所需的最小甲板面積是多少，隨後得出的結論是飛行甲板中長度150米、寬度18米左右的部分才是戰機起降所需最小限度區域，因此決定在大鳳的飛行甲板中鋪設厚實裝甲板，抵禦500千克炸彈攻擊的區域就局限于此（大體上就是前後兩部升降機之間的區域），占整個飛行甲板面積的50%左右。還有意見要求飛行甲板能夠抵禦500千克以上重量的炸彈（例如800千克或與之接近的2000磅炸彈）攻擊，但設計部門認爲重量更大的炸彈只能通過大型轟炸機以水平方式投下，對于可以在海面上機動的軍艦來說命中率極低（後來實戰證明這一預測完全正確），爲了防備這種相對很小的風險而將飛行甲板防護設計推往極端化，並導致基准排水量也可能超出3萬噸，這種想法並不可取，海軍高層接受了這一觀點。
關于大鳳飛行甲板的資料較少，所以一直以來人們認爲其表面直接鋪設了裝甲板，但近年發現的照片表明其飛行甲板表面很可能還有一層塗有防火塗料的木甲板，而日本海軍在大鳳之後試圖進行量産的改大鳳型航母的設計圖紙中確實存在表面鋪設木甲板的記載。
日本海軍考慮到大鳳在未來海戰中可能成爲本方艦載機部隊的中轉基地而盡量接近敵艦隊，從而可能受到敵軍巡洋艦、驅逐艦、潛水艇等部隊的炮彈、魚雷攻擊，對它的舷側艦體防護也提出了很高的要求，舷側裝甲上方最厚部位有185毫米厚，下方也有70毫米厚。
大鳳的艦腹部吃水線以下安裝了角度傾斜裝甲板，試圖使垂直方向射來的魚雷爆炸沖擊波方向偏斜從而被削弱。減小沖擊力的另一個措施是在舷側中央部位設置兩層防禦隔壁，注入重油或者水，經過試驗這確實能夠將沖擊力擴散至較大範圍受力面上（類似于防彈衣的原理），魚雷的爆炸沖擊力能夠被削弱約三成。當然，其他重點部位的增設防護也不可少，輪機艙、航空燃料庫和彈藥庫都在上方鋪設了75毫米厚的裝甲板，要求能夠抵禦1000千克水平轟炸炸彈和203毫米炮彈爆炸，輪機艙等處還采用五層舷側隔壁結構進一步增強防禦力，彈藥庫、航空燃料庫則在周圍鋪設55毫米厚裝甲板，艦底部還采用了三重底構造。
大鳳的裝甲帶
日軍對大鳳飛機庫防禦的重視程度也是前所未有的。爲防止一旦飛行甲板被穿甲彈穿透，爆炸碎片飛入機庫內對飛機和人員器材造成損傷，機庫的頂部還有一層10毫米厚的裝甲板，其與飛行甲板的裝甲板之間距離有70厘米，而機庫的側壁也有25毫米DS裝甲板防護。機庫側壁另有一項設計，即在其支撐柱之間設有長1.5米、寬0.7米的爆氣排放孔，外側用25毫米鋼蓋覆蓋，當機庫內部發生爆炸、産生爆風，此鋼蓋就會瞬間向外脫落，從而將爆炸威力釋放出去。
然而設計人員萬萬沒有想到的是，最終讓大鳳倒黴的並不是凶猛的爆炸沖擊波，而是不斷聚集、卻受阻于封閉的機庫結構而無法排放出去的揮發性輕質油氣，此乃後話。總之，在大鳳設計完成、投入建造的時候，設計和造船人員都信心十足，認爲這真是一艘“完美無缺”的航母，即使被擊中20枚炸彈和魚雷也不會沉。按照太平洋戰爭爆發前的海戰標准，這就等于宣稱大鳳與大和型戰列艦一樣，是一艘不沉戰艦了。
英文標注的日方大鳳號航母設計草圖
除了令人印象深刻的防禦力，大鳳的另一個重要特點是學習了英國的皇家方舟號、光輝級航母的封閉艦艏結構，大大提高了抵禦風浪的能力，這也是吸取當年第四艦隊事件中很多軍艦被大浪擊毀艦艏的深刻教訓後所引進的設計。此設計還帶來了另一個好處，即過去爲了防止大浪沖擊破壞飛行甲板前端，一般飛行甲板都要退後于艦艏（即錨甲板）一段距離，但采用了封閉艦艏結構（即把錨甲板包入艦體內部）以後，飛行甲板反而能夠向前方突出一段距離，整體長度得以延長。與翔鶴相比，大鳳削減了一層甲板，從而降低了幹舷高度，水線至飛行甲板的距離是12.5米，滿載狀態下只有12米。封閉艦艏以下沿用了翔鶴型航母的球鼻艏，以提高適航性。大鳳也采用了長寬比較高的高速艦體，從正面看上甲板以上的舷側艦體有明顯外傾，猶如展翅之飛鳥，似乎比前型航母翔鶴更配得上這一美名，今日以航空母艦模型大師的作品觀之，大鳳的艦體也無愧于日本航母中最爲優美之名。
大鳳的其他一些技術細節也極富特色。盡管日本海軍方面仍然希望大鳳擁有前中後三部升降機，但如果要以同等尺寸設置這三部升降機，其重量一定會帶來複原性問題隱患，因此最終決定只設置前後兩部升降機，鋪設兩層25毫米DS特種裝甲防護，由此單台升降機的重量達到創紀錄的100噸。不過其升降速度並不慢于以往的日本航母升降機，並且升降機井與機庫之間還有7毫米特種裝甲制成的防火門阻絕。作爲飛行甲板的航空設備，原計劃在前升降機的前方設置擋風柵，但戰時爲節省工程就沒有設置，同時被取消的還有預定裝在艦艏部位的兩台飛機彈射裝置。大鳳的飛行甲板上有14條橫向攔阻索，原計劃仍然安裝吳式四型制動裝置，但在建造過程中換成了最新的三式十型制動裝置，采用油壓制動力，最大制動重量達到6噸，可以應對烈風艦戰機、流星艦攻機等更大更新的艦載機。
大鳳的艦橋設計，如前所述來自于改造飛鷹型航母已經試驗過的設計（由海軍航空技術廠先進行了風洞試驗），實現了艦橋與大型煙囪的一體化，且高高聳立的煙囪有一個明顯向舷外飄飛而出的角度（26度），可以盡量避免煙囪排氣攪亂氣流、影響戰機起降。煙囪內部也有冷卻水噴淋裝置，以期降低排氣溫度。爲了防止從鍋爐艙到煙囪的通煙管道將熱氣透過甲板傳導入機庫並預防管道破損，管道和機庫地板之間隔開了一層密閉空間。大鳳的一體化艦橋設置于右舷中央靠前處，艦橋上除防空指揮所、羅經艦橋、操舵室這些必要區域以外，還有一個向飛鷹型航母學習的地方，就是頂端設置的電探雷達，分別是位于三角桅上的13號電探和位于防空指揮所後面的21號電探。由于一體式艦橋的龐大重量影響，大鳳的飛行甲板相對于中心線位置，左舷比右舷的後部寬度要多出兩米左右，如此可以達到艦體的左右平衡，而不需如飛鷹型航母那樣在左舷艙底放置配重物。日本海軍對大鳳防禦能力的重視程度在艦橋上也有所體現，羅經艦橋壁板上設置有25毫米DS特種裝甲鋼板，操舵室四周則設置有40毫米厚圓筒形裝甲板，這一設計來自于阿賀野型輕巡洋艦。
1944年5月中旬，停泊于塔威塔威海灣的大鳳號，旁邊是瑞鶴號
在厚實的雙層裝甲飛行甲板和10毫米防彈片裝甲板以下，大鳳擁有兩層飛機庫，但機庫長度卻僅限于前後升降機之間，即與飛行甲板中間的雙層裝甲防護帶基本吻合的區域，這一方面是爲了保證機庫的防禦能力，另一方面也是因爲飛行甲板的重量太大（盡管其裝甲防護帶已經限制在整體的50%左右面積）而導致全艦重心上升，帶來了複原性問題，所以大鳳的艦載機數是根本不可能實現提交丸四計劃預算時海軍大吹牛皮的126架的。大鳳開工建造時預計實際能搭載九六式艦戰24架、九九式艦爆24架、九七式艦攻30架，總數78架，分裝在兩層機庫中，自然每一層機庫的面積並不需要很大。在機庫前後及側部空出來的區域設置了艦員居住區，上層機庫的甲板（即下層機庫的天花板）也設置有16毫米厚的鋼板，以便進一步保護下層設施。隨著日軍各式新型戰機在戰前或開戰後紛紛誕生，大鳳又變換出多個搭載戰機方案，但最終只能以其生涯所參加的第一次也是最後一次海戰——馬裏亞納海戰時的實際搭載情況爲准。大鳳曾經設想的最豪華艦載機搭載方案是烈風艦戰24架、流星艦攻25架、彩雲艦偵4架，當然這個很令人心醉的方案是實現不了的，因爲三菱A7M烈風艦戰直到1944年5月才首次試飛，因受困于發動機問題，直至日本戰敗才造出8架原型機，而當時美國人手中比之性能更高的F8F熊貓戰機已准備服役了。
正在進行全速公試航行的大鳳號航母
總之，大鳳的搭載戰機數是趕不上翔鶴型航母的，這是其（號稱）擁有完美防禦能力所必然要付出的代價。但除了自身的艦載機要用于攻擊敵軍艦隊外，如果其他日軍航母在作戰中受損而喪失戰機起降能力，那麽歸航後不能降落母艦的戰機也要轉而在難受損傷的大鳳艦上降落，經過整備之後再起飛作戰，以其能夠執行保持戰力之任務而言，大鳳的搭載機數減少也是值得的。爲了讓數量稍有縮減的艦載機能夠發揮最大戰鬥力，大鳳上還安裝了三式彈藥輸送裝置，能夠將從彈藥庫提取炸彈至上層機庫的時間從2分鍾縮短至45秒以內，使艦載機能在更短時間內完成作戰准備。一般的航母只需要攜帶自身使用的航空燃料與武器，但大鳳是設想要接納其他航母戰機降落並進行補給的，因此其攜帶炸彈、航空魚雷、輕質航空燃油的數量都大大多于其他日軍大型航母。
大鳳的防空火力也得到了顯著提升。1942年才研制出來的最新式65倍口徑98式100毫米雙聯高射炮（即日本海軍在戰敗前噸位最大的驅逐艦——秋月型防空驅逐艦所采用的主炮）能夠以1000米/秒的初速發射13千克炮彈，射程14000米，射高11000米，射速最快達19發/分（因爲采用了半自動裝彈系統），炮塔俯仰角度是-10—90度。大鳳裝備此雙聯裝主炮共6座（近似輕巡洋艦的秋月型驅逐艦則是4座），即100毫米高射炮達到12門之多，以左舷前二後一、右舷前一後二的交錯方式布置，而25毫米三聯裝機關炮則密密麻麻地設置有17座。總之，大鳳本身的高射炮火力達到了日本海軍航母的新高度。推動大鳳這艘龐大鋼鐵航母前進的動力，是與翔鶴型航母一樣的蒸汽輪機系統，最大輸出功率同爲160000馬力，改進巡航渦輪後最大巡航馬力提高至66000馬力，由此保證其起飛戰機時可得到26節航速。
大鳳號外觀線圖，可見其大承重新型升降機的形狀
65倍口徑98式100毫米高射炮，日本海軍防空領域最高級的武器。
1941年7月10日，丸四計劃130號艦即大鳳在川崎神戶造船廠的第4船台中開工建造，預計要到1944年6月完工。而同在該廠建造的丸三計劃四號艦航母瑞鶴，是在1941年8月14日駛出神戶港前往吳港實施最後的舾裝工程的，途中差點因爲遭遇台風而翻船。大鳳引入了英國航母的封閉艦艏、鋼鐵飛行甲板技術，繼續沿用日本航母上已有使用經驗的一體化大型艦橋、防彈多層隔壁技術，又有機庫上方增設一層防彈板、機庫外壁加上排爆風鋼蓋這樣的創新設計，堪稱集日本戰前航母設計最前端技術之大成。大鳳的基本設計方案在1939年就已經規劃完成了，爲什麽會拖延至1941年日美開戰幾乎已板上釘釘的時候才開工建造呢？實際上，日本爲了與美國進行軍備競賽，不但在軍備資金方面承受了極其沉重的壓力，造船工業本身也是滿負荷運轉。丸三擴軍計劃中的大和（吳海軍工廠）、武藏（三菱長崎船廠）、翔鶴（橫須賀海軍工廠）等巨艦已經使得各大船廠不堪重負，將瑞鶴交給缺乏經驗的川崎神戶船廠已然是冒險之舉，實在擠不出船台和足夠的熟練技術工人提前建造大鳳，只能等待川崎神戶船廠搞定瑞鶴之後立刻開始大鳳的建造——曆史證明，日本造船力量被軍備競賽的壓力榨幹，才是大鳳悲劇性結局的真正原因。
大鳳開工建造5個月之後，1941年12月8日，南雲機動艦隊6艘航母成功突襲珍珠港，太平洋戰爭爆發。神戶川崎船廠內，就在大鳳剛剛興建的龍骨旁，工人們聚集起來，激動地聆聽開戰宣告。顯然，大鳳的建造工程必須加緊實施，爭取早日下水投入戰爭。與先前建造瑞鶴一樣，現場的指導技師與技術工人們在極端艱苦的條件下揮汗如雨不停工作，在許多層甲板、無數個人孔之間穿來穿去，白天施工完畢後晚上還要忙于堆積如山的圖紙繪制。通過省略一些並不緊要的工程，該艦終于在1943年4月7日下水，正式得名“大鳳”。而此時日本海軍已經連敗于中途島和瓜島，戰爭局勢岌岌可危，大鳳下水後安裝動力系統、武器等的繁雜工程必須進一步加速，1943年秋高松宮宣仁親王也親赴神戶川崎船廠，參加由廠領導吉岡保貞主持的工程縮短督促會議，結果當年年末所有工程相關者都在加班加點拼命搶進度，沒有人能夠回家過年。大鳳的首任舾裝員長是澄川道男海軍大佐，1943年末他晉升爲少將，舾裝員長便由與他同期在海軍兵校畢業的菊池朝三大佐接任，後者曾經擔任日本首艘正規航母鳳翔的艦長，率領的下士官基本都是舞鶴附近出身（因爲大鳳的船籍就歸屬舞鶴鎮守府），同時還從瑞鶴艦上調來了一些老練水兵擔任骨幹。
1944年2月3日，大鳳駛出神戶港，通過來島水道進入吳海軍工廠第4船渠實施最終舾裝工程；3月7日，飽含日本海軍上下莫大期望的大鳳號航母終于宣告竣工服役，比原計劃提前了3個月。
大鳳號航空母艦模型
大鳳號航空母艦主要性能參數：
標准排水量：29300噸。公試排水量：32400噸。滿載排水量：37268噸。艦體全長：260.6米。最大艦寬：27.7米。平均吃水深度：9.67米。飛行甲板全長：257.5米。飛行甲板最大寬度：30米。動力裝置：艦本式高中低壓減速齒輪蒸汽輪機4台，呂號艦本式重油鍋爐8座。輸出功率：160000馬力，四軸推進。航速：33.3節。燃料搭載量：重油5700噸。續航距離：10000海裏/18節。武器裝備：雙聯裝65倍徑98式100毫米高射炮6座，三聯裝96式25毫米機炮17座，可能還裝有20門單管25毫米機炮。馬裏亞納海戰開始前搭載艦載機：75架，其中零式艦戰27架，九九式艦爆和彗星艦爆27架，天山艦攻18架，彩雲艦偵3架。乘員：1751人。
竣工服役的大鳳經過短短數周時間的緊急磨合，于3月25日回航德山，編入3月1日剛剛組建的新第一機動艦隊即小澤機動艦隊，28日便跟隨機動艦隊一同駛往新加坡林加錨地。4月15日大鳳取代翔鶴的位置，正式成爲小澤治三郎海軍中將的旗艦，同時直接率領翔鶴、瑞鶴兩艘功勳老航母，一同編組爲第一航空戰隊，下屬海軍第601航空隊。5月15日小澤機動艦隊進入聯合艦隊塔威塔威基地集結。美軍龐大艦隊出現並進攻馬裏亞納群島的消息傳來，大決戰隨即展開。爲真切描繪大鳳的悲慘結局，以下引用日本海軍軍官的戰後回憶。首先是時任小澤機動艦隊司令部附屬技師長、海軍技術大佐的鹽山策一的回憶：
日軍沒想到他們的戰機被美軍消滅的一幹二淨，根本就不需要收容返航的戰機了
“6月13日清晨，全艦隊整列駛出塔威塔威基地，就在出港前，我被命令登上大鳳艦。我將家裏祖傳的軍刀插在腰間，帶著裝換洗衣物的兩個箱子登上了大鳳的舷梯。與我（兵校）同期的先任參謀大前敏一大佐說：‘我在出港以後就一直在艦橋裏了。你就用我的房間吧。’于是我安頓了下來。……但是出港還沒多久，一架在前方實施警戒的戰機著艦的時候發生事故，與飛行甲板上系留的其他戰機相撞發生了火災。雖然這場火災很快就被撲滅了，但確實令人非常擔心飛行員的熟練程度。”
6月13日的這場事故是一架在大鳳上降落的天山艦攻不慎撞上甲板上多架系留戰機並引發了火災，損毀零戰2架、九九式艦爆2架、天山艦攻1架，有1名飛行員和7名地勤人員死亡，可謂出師不利。6月19日上午7時25分，大鳳的艦橋桅杆上，“皇國興廢在此一戰”的Z字旗獵獵飄揚，8時25分，第一航空戰隊（甲部隊）3艘航母同時迎風轉向，出動128架戰機的第一攻擊波機群。相對于經驗無比豐富的翔鶴與瑞鶴，這是大鳳的第一次戰鬥，艦上每一個人都顯得異常激動。
美國第58特混艦隊與日本海軍機動部隊
“飛行甲板上的飛行隊由艦橋後方指揮所中的飛行隊長指揮，按順序排列，飛行員們纏在頭上的白色毛巾迎風飄揚。艦橋中的軍官們拿著右手的白手套揮舞，甲板上的本艦水兵們則要麽揮舞兩袖要麽揮舞帽子，一架架起飛的戰機在上空進行編隊。最後一架起飛的戰機突然之間急速向右轉，直接突入水面。從敵潛艇大青花魚號發射的魚雷拖著白色雷迹直朝大鳳而來。突然紮下海面的戰機就是向著這艘潛艇的潛望鏡紮下去的。”
雖然“彗星”機組舍命相救，但最終還是沒能阻止“大鳳”被魚雷擊中並最終引發爆炸沉沒的命運
這架主動紮入海裏的彗星戰機的駕駛員是小松咲雄兵曹長，他到底是想以己身擋住直飛大鳳的魚雷還是撞向大青花魚號潛望鏡已經很難搞清楚了，但這樣的英勇行爲也于事無補。美軍潛艇早在6月15日便發現了由塔威塔威基地出發的小澤機動艦隊，大青花魚號（SS-218）就是根據這個情報與同一天擊沉翔鶴的刺鳍號潛艇（SS-244）一同跟蹤小澤艦隊，並趁著大鳳忙于起飛戰機的時候率先發射6枚魚雷攻擊的。不管小松座機有沒有擋掉一枚魚雷，總之多枚魚雷還是向大鳳撲去，最終有一枚命中了右舷。
高松宮宣仁親王于1943年4月7日前來神戶船廠參加大鳳的下水儀式
“盡管艦橋下令緊急轉舵，但還是傳來了锵的一聲尖銳金屬音，艦橋右舷下方騰起一道水柱，飛沫濺入艦橋，整艘艦都有強烈的沖擊感。艦內在那一瞬間驚叫：‘魚雷命中！’不過到底是新銳航母大鳳，好似什麽事也沒有一般，繼續平穩高速航行。爲了確認艦內損傷，我立即趕赴防禦指揮所，從防禦甲板的人孔中探出身來的水兵報告道：‘升降機室損壞。’隨後就倒下了。似乎是揮發油燃料庫被（沖擊波）直接擊中，揮發油的臭味直沖入鼻中。我進入防禦指揮所，與身爲（損管）指揮官的內務長就進水區域進行了確認，隨後商定需堵住揮發油泄漏的洞口，全艦通風以防發生火災。但是，揮發油燃料庫的上部就是前部升降機，沖擊發生時升降機上正好有戰機，戰機從導軌上震落下來，以傾斜姿態卡在中間。戰機起降的時候升降機正好堵住飛行甲板上的孔洞（升降機口），但現在的狀態是不能再收容歸來的戰機了。”
此時沒有任何人能夠料想到剛剛起飛的第一攻擊波機群很快將在美軍艦隊的層層防禦圈面前被消滅殆盡，只有少數幸存者能飛回來，起飛第二攻擊波也只是自尋死路。對于大鳳本身的安全來說，更重要的是讓堵塞的升降機口恢複通風，排出揮發油氣，但下達的命令卻是反其道而行之。
“根據長官命令，我們采取應急措施，將其（升降機口）堵住，本艦工作長于是指揮收集應急木材在甲板上，連水兵的飯桌和椅子都搬來了，盡量修補至可以著艦的狀態。但就在這時，從艦內揮發油庫後面的彈藥庫傳來報告，（人員）因爲油氣（濃度太大）而從彈藥庫中撤出了。”
究竟是什麽因素令如此龐大、在增強防護力上費盡心血的大鳳僅僅被擊中一枚魚雷就沉沒了呢？從大鳳沉沒到戰後這數十年間進行過無數次討論，最後得到的共識是，潛艇大青花魚發射命中的這一枚魚雷除了讓前部升降機垮塌外，同時還造成了前部輕質油庫上方裝甲板被震出裂縫，揮發性油氣由此溢出並聚集在封閉性設計的飛機庫中，遇明火造成大爆炸，引發嚴重火災從而導致大鳳沉沒。當時在大鳳艦上服役的海軍第601航空隊吉村嘉三郎大尉在戰後發表證言說，大鳳的鍋爐艙、主機艙在機庫爆炸時是完好的，引發火災的原因絕不在于鍋爐起火爆炸，而這是其他許多大型軍艦沉沒的重要原因。那又是什麽因素導致揮發性油氣大量溢出的呢？當初翔鶴與大鳳在川崎神戶船廠建造時，艦體工程的負責技師是長谷川鍵二，而其副手是年輕的吉田俊夫。吉田俊夫1938年畢業于大阪大學造船學科，成爲海軍造船中尉，先後參與過航母加賀的改造工程（這裏所指並不是戰列艦加賀改爲航母的工程，而是太平洋戰爭前加賀的舊鍋爐改造及複原性加強等工程）、驅逐艦雪風與矶風的艦體工程等。在川崎神戶船廠已經接到大鳳建造任務但長谷川又忙于瑞鶴工程的一年左右時間中，是這位吉田負責總體設計圖和詳細尺寸圖紙的繪制、與海軍造船監督官的協商、材料的購買等前期准備工作，而戰後吉田以日本焊接學會會長身份出席在美國麻省理工學院召開的先進焊接技術學術會議時表達了他對大鳳沉沒的個人觀點：雖然大鳳艦體構造大體采用鉚接，但輕質油庫是全焊接構造，盡管使用了當時（日本）最高的焊接技術，但是否有材料焊接性能不足的問題，有沒有焊接技術不過關的問題，向油庫中注排油的系統有沒有缺陷等，由于大鳳長眠海底，具體原因已找不到實物證據，最大可能還是在于焊接技術不過關。
大鳳與鳳翔、龍骧、飛龍、翔鶴
吉田引用美國方面提供的數據說，二戰中美國共建造了4694艘全焊接結構的標准船舶，其中28%曾經發生過焊接不良事故，而5%是毀滅性的大事故。對于焊接結構所特有的“脆性破壞”現象，美國人也是在分析了這許多事故現象的基礎上才予以重視並進行改良的，本來日本造船業在戰前焊接技術和焊接材料質量就大大落後于美國，再加上戰時技術熟練工人嚴重不足，大鳳的輕質油庫受沖擊而導致焊接結構被破壞既是偶然也是必然。大鳳的機庫是封閉式的，機庫側壁上的爆氣排放孔沒有受到爆風沖擊就不會自行脫落。如果當時采取的措施是去除前升降機口的堵塞物，並打開後升降機口，對流通風，那麽大鳳也有可能得救，但偏偏當時小澤司令部發出的指令是將前升降機口用緊急收集的木材密閉，後升降機也因爲需要起飛第二攻擊波並迎接歸來的艦載機而升起且封閉了升降機口。雖然機庫通風裝置換氣扇全部打開，卻仍是杯水車薪，油氣濃度很快升至讓機庫中的人睜不開眼睛的程度。
還有觀點認爲，艦內負責維修的工作人員大多去參與封閉前升降機口的工作了，參與維修輕質油庫阻止泄漏的工作人員太少，這也屬于重大決策失誤。
10時30分左右，堵塞的前升降機口經過確認已足夠應對戰機起降，隨即第一、第二航空戰隊航母，包括大鳳在內，起飛了第二波攻擊機群。大鳳艦上的小澤司令部開始將注意力轉向對空警戒，並期待已傾巢出動的攻擊隊傳回好消息。但是大鳳機庫內揮發性油氣聚集卻越來越嚴重，人們大叫著：“不要用火！”“不要産生火花！”戰後許多人認爲是水兵靴上的金屬釘碰撞産生的火花引發了大爆炸。當數架屬于第一攻擊機群的幸存戰機在14時左右返回時，大鳳的危險狀況已不允許戰機著艦，幸存戰機只能轉向瑞鶴號航母著艦（如前所述，翔鶴號也在上午11時20分被美軍刺鳍號潛艇的4枚魚雷命中，14時已經進入彌留時刻，全員撤離）。關于大鳳隨後發生的事情，繼續引用鹽山策一的回憶：
“升降機口算是給堵上了，我回到位于艦橋後部的作戰室中向長官彙報後，終于可以坐在椅子上，用手撐著腦袋喘口氣。突然之間一聲巨大的爆炸聲與震動感讓我跳了起來（大爆炸發生在14時32分）。我連忙將挂在肩上的防毒面具戴起，直奔到艦橋。起初我以爲是挨了大型炸彈，卷起並收藏在作戰室天花板內的航海圖與舾裝時的灰塵都噼裏啪啦落了下來，室內立即一片煙霧。望向海面，航母已經停止高速行駛，只以怠速前進，四周好似死城一般寂靜，只有南方海洋上空的太陽光芒四射。突然之間，飛行甲板左舷的機炮台著火了，發出噼啪噼啪的彈藥燃爆聲，紅色火苗四處蔓延。我看到這是從飛機庫內部爆發出來的（火災），爲了防禦而設置的防禦鋼板高高隆起，顯示著爆炸有多猛烈。在艦橋後指揮戰機的飛行隊長、在甲板上忙于修理的工作長、在兩舷操作機炮的射手都不見蹤影，似乎都被爆風給掀入海中了。我如果還待在升降機附近，恐怕也是同樣命運。火勢已猛烈逼近艦橋，我雖然高喊‘消防！’，但由于機關部也被摧毀，打開消防水泵也出不來水。”
戰後有觀點認爲，正是因爲大鳳的飛行甲板有兩層裝甲再加上下方還隔有一層10毫米防彈裝甲，才導致機庫中油氣大爆炸的沖擊力無法向上釋放（正如鹽山所說，鋼鐵飛行甲板瞬間被炸得軟化隆起，但並沒有爆炸火焰向上噴出，當時在大鳳後方航行的重巡羽黑艦上的乘員看到大爆炸將大鳳艦側的壁板爆飛，艦載機和乘員飛出落海），從而導致爆炸沖擊力大部向下摧毀了動力艙室。
小澤治三郎海軍中將
“雖然我想叫驅逐艦過來（噴水）滅火，但高射炮彈不停砰砰燃爆，驅逐艦也無法靠近，而且它們爲了擊沉向大鳳發射魚雷的潛艇還在胡亂奔走。與艦內依然無法聯絡。終于，渾身褴褛的通信長跑了出來，報告無線電室的情況，說通信指揮室和無線電室在爆炸瞬間就被摧毀，人員當場或死或傷，各隨天命。逼近艦橋的火勢雖然暫時用水桶運水阻止了，但很快又複燃，到了不戴防毒面具就受不了的地步。這時艦長菊池朝三大佐判斷回天乏術，建議（小澤艦隊）司令部退艦，艦橋旁的救生艇被吹飛得只剩一條，于是他們將其放下海面，繩梯挂在艦橋下的機槍台上。古村啓藏參謀長說：‘長官，我來帶頭吧。’便以其巨大的身軀攀上繩梯滑下去了。于是以（小澤）長官爲首的司令部各位乘員都轉移到了救生艇上。這時系留在飛行甲板上的戰鬥機也發生爆燃，航空汽油燃燒著流入海中，很快化爲一片火海，真是千鈞一發。終于一行人接近了護衛驅逐艦若月號，隨後又轉移到重巡羽黑艦上，在這裏升起將旗，機動艦隊長官向全軍發出‘本職在羽黑進行指揮’的布告，于是司令部再度運轉起來。”
大鳳沉沒前，艦體內到處是凶猛火焰、被炸壞扭曲的鋼鐵以及成堆被燒成黑炭的屍體，厚實的鋼鐵飛行甲板被大火灼燒得猶如糖一般綿軟。小澤司令部在離開的同時下令幸存者全部到飛行甲板上集中，全員撤離。前來救助的矶風驅逐艦上的水兵大喊著趕快上來，他們還擔心美軍潛艇仍在附近。矶風完成救助剛剛駛離大鳳艦體，大鳳就猶如最後的吼叫一般從內部發出一聲巨大聲響，隨即迅速向左舷傾覆，沒入了萬頃波濤之中。服役之後僅僅三個月，第一次進行戰鬥僅僅數小時，大鳳就完蛋了，沉沒在北緯12度05分、東經138度12分海域，1650名官兵隨艦同沉。1945年8月26日大鳳被除籍。
驅逐艦矶風
據說大鳳沉沒前菊池艦長曾試圖將自己捆綁在艦橋上同歸于盡，但後來因沉沒的沖擊，繩索脫落，他昏迷後被驅逐艦矶風從海面上救起（盡管筆者以爲這件事不是很可信），戰後成爲大鳳紀念會會長。日本海軍史專家福井靜夫先生回憶說他的上司曾要求他出差去川崎神戶船廠時一定要隱瞞大鳳沉沒的消息，否則對該船廠相關者精神打擊太大，但消息顯然是隱瞞不了多久的。7月的一天，時任川崎重工造船工作部部長的森本猛夫將吉田俊夫秘密叫到房間裏面，說：“這是絕對機密，不要告訴其他任何人。”隨即向他告知大鳳已經沉沒。瞬間吉田面如死灰，接著開始痛哭。他在戰後書寫的回憶文題爲《建成不沉航母大鳳是青春的證明》，顯然，自這天起年輕工程師吉田做夢一般的青春歲月算是結束了，但也正是由于他這一代日本造船業者戰後多年的辛勤努力，日本最終才成爲世界造船大國。
