古人诲曰：“非明月当空之宵，雪花飞舞之夜，不宜贪饮。”而在山口眼中，“无时不是明月当空，雪花飞舞之时也。”据说，他每遇大敌当前，毫不畏惧。
“赤城”、“加贺”、“苍龙”3艘航空母舰遭到重创失去战斗能力之后，山口担负起了航空舰队指挥的任务。当他查实美国的机动舰队由“企业”、“大黄蜂”、“约克城”3艘母舰组成这一情况之后，当即命令实施第一次攻击返舰待机的友永丈市率领10架鱼雷攻击机和6架战斗机立即起飞，去攻击敌机动舰队。
友永所驾驶的飞机左翼油箱，在早晨的战斗中弹出洞，这时正在修理之中，而且尚未加油。本该在修好加油之后，方能出击。但他还是毫不迟疑地欣然受命说：
“好！只把右翼油箱加满燃料就行。”
这时，他的部下竞相让出自己的飞机，都被他一一拒绝了。他说：“我自己的飞机完全可以。”
就这样，友永只带着单程的燃料离开了“飞龙”。他果然一去未返。
友永机队对美“约克城”号航空母舰猛烈攻击，舰身弹痕累累，千疮百孔。后又受到日本的“伊—168”号潜艇的再次攻击，终于沉入大海。
日本的“翔鹤”号航空母舰在5月份的珊瑚海海战中，受重伤后，被送到吴市海军基地修理，估计三个月后才能归队，因此，没有参加这次中途岛作战。美国的“约克城”号母舰，在珊瑚海一战中，受伤程度和“翔鹤”差不多。因此，日本海军认为，“约克城”要经三个月左右时间的修理才能参加新的作战。
出乎意料的是，“约克城”被送到珍珠港后，只进行了三天的突击修理就基本可以参加战斗了。当它在中途岛战场上重新出现时，使日本舰队大吃一惊。
攻击机队群龙无主，待他们飞回“飞龙”时，舰上的飞机已寥寥无几。除6架战斗机外，只剩下5架轰炸机和4架鱼雷轰炸机了。
已不可能白天实施强袭了。山口多闻决定：待黄昏来临进行决战，并命全舰人员开始准备。
这天白天，显得格外漫长，但终于熬过去了。快近黄昏的时候，乘员们正在吃着小豆年糕，负责空中警戒的少尉突然声嘶力竭地喊道：
“出现敌机，正向我舰俯冲过来。”
“飞龙”急速向左转弯，避开了敌机的三次攻击。但是，在敌人发动的第四至第六次俯冲轰炸中，不幸中弹。瞬间，飞行甲板百孔千疮。不多时，舰内又发生了诱发引爆。正当舰上人员奋力灭火的时候，夜幕降临了。不久，供电系统被毁，舰上一片黑暗，方向舵也失灵了。舰上浓烟滚滚，烈火熊熊，舰身开始向左倾斜。轮机舱通往舰桥的电话筒中，还隐约有微弱的声音。轮机长相宗邦造中佐在电话中悲壮地向舰桥报告着轮机舱内的惨状：“舱内的天棚已烧得炙热无比，温度还在急剧上升，轮机人员相继晕倒……”
舰长加来请示司令官山口说，是否让全体人员马上离舰？山口用低沉的语调回答说：
“现在也只得如此了！”
第10驱逐舰分队的“卷云”、“风云”两艘驱逐舰，迅速地向“飞龙”靠拢过来。这时驱逐舰分队的司令，就是后来被提升为“信浓”号航空母舰舰长的阿部俊雄。
“飞龙”舰上，用手电筒向靠拢过来的驱逐舰示意，让它代向“长良”舰上司令长官南云报告：“飞龙”必须弃舰。接着，舰上全体人员到甲板上集合。副舰长鹿江隆仔细地查点过人员之后，加来舰长站在驱逐舰送来的饼干筒上，开始发表诀别讲演。他说：
“诸位，我们已不畏生死地战斗到最后。对于你们的可贵精神和顽强战斗的英雄行为，我在此衷心表示感谢。虽然说胜败难算，但是，对于今天的结局，我是死有余憾。战争并未结束，还有更多的作战任务在等待着你们去完成。各位，要鼓起勇气，活下去，总结这次惨痛的教训，为建设我们日本帝国强大的海军而努力！”
接着，山口多闻也站在已倾斜了的甲板上的另一个同样的饼干筒上，激昂地说：
“要说的，舰长都说了，在这里我不想再重复。最后，让我们面向我们日本国土的方向，三呼天皇万岁吧！”
伫立在甲板上的全体人员转身向西，连呼：“天皇万岁”。