山本五十六为人刚愎自用，急功喜战，一向认为进攻是最好的防御。接连几次的海战失利，把他刺激得坐立不安，作为一个赌徒，他急于要翻本儿。
一九四三年四月三日，他飞到南太平洋的军事重镇腊包尔（Rabaul，位于新不列颠岛东北部的港口，是日本的海军基地之一）。四月四日，是他的虚岁六十岁生日，原计划好好儿庆祝一番，偏偏那一天狂风暴雨，气候反常，大煞风景。在雷电交加中，他的脑子里翻江倒海，拟定了一套新的作战方案，计划抽调约三百架飞机增援驻腊包尔部队，并以腊包尔为前进的基地，由他亲自指挥，计划在所罗门群岛与美军展开海空决战，企图反败为胜，阻止美军前进。
四月七日，山本发起了进攻的序幕：一百八十八架飞机扑向图拉吉港和瓜达尔卡纳尔岛的机场。
瓜达尔卡纳尔岛，是英属所罗门群岛中的一个大岛，一九四二年六月十六日被日军侵占，并修了机场。同年八月七日美军在瓜岛强行登陆，开展了一场长达半年之久的争夺战，至一九四三年一月四日日军战败撤退，瓜岛在美军的控制之下。
日机一到瓜岛上空，美军驻亨德森机场的各型战斗机立即起飞迎敌，在罗塞尔岛与瓜岛之间的上空激战了三小时。部分日军轰炸机溜进了图拉吉港，虽然轰炸了港内的舰船，但是损失并不太大。
日机返航后，带队的飞行大队长向山本谎报军情：美军机场只有十几架飞机起飞迎战，图拉吉港内的二十六艘舰船已经大部被炸沉。
在这之后，日军又发动了三次袭击，战果平平，但却被扩大成炸沉巡洋舰一艘、驱逐舰两艘、运输船二十五艘、飞机二百架，机场已经无法再用。实际上，美军只损失驱逐舰、护航舰、油船各一艘，运输船两艘，飞机二十五架，而日军则损失飞机四十三架，受伤的飞机，有一半儿不能再用。而更主要的，是日军的士气大大低落，对战争前途普遍失去信心，厌战情绪急剧上升。
山本轻信谎报，以为瓜岛的航空部队确实已经丧失了战斗力。但他也知道官兵们士气普遍不高。四月十三日，他突然做出一个惊人的决定：让参谋长宇垣海军少将以电报通知防区各指挥官：近期来战果辉煌，为鼓舞官兵士气，也为了实地考察，联合舰队司令长官将在四月十八日乘专机亲赴前线向空战中得胜立功的飞行员们祝贺。电报的主要内容如下：
GF长官定于四月十八日前往视察巴莱尔岛、肖特兰岛和布因基地。具体日程安排是：06：00乘中型轰炸机，由六架战斗机护航，从腊包尔出发，08：00到达巴莱尔；然后转乘猎潜艇，于08：40到达肖特兰……14：00再乘中型轰炸机离开布因，15：40返回腊包尔。……若遇天气不好，视察日程往后顺延一日。
这份电报，到了东京，到了新几内亚各日军基地，也到了重庆池步洲的手中，并变成了中文。又经蒋介石之手，转到了正在南方巡视的罗斯福总统的专列上。罗斯福这一回对中国特工的水平已经有了新的认识，就把破译的密电批交军方迅速处理。
四月十七日，山本在司令部里开了一天会。僚属们对山本的冒险出巡，都不赞同，担心会出事，纷纷请求取消这一计划。但是刚愎自用的山本，办事一向运用赌博精神，讲究的就是出子无悔，对大家的劝告无动于衷。
下午，第十一航空舰队司令官城岛高次海军少将从布干维尔岛（新几内亚最东南面的一个大岛，也是所罗门群岛中最大的一个岛）专程赶来劝阻。因为山本明天要去的地方，正是布干维尔岛，布因就在布干维尔岛的最南面，而肖特兰岛，也是他的防区。山本的安全，是与城岛休戚相关的。
他一进门，第一句话就说：“一看见那份荒唐的电报，我就对参谋说：‘在这样风云变幻的前线，怎能把长官的行动计划用如此冗长详细的电文发出来呢？只有傻瓜才会这样干。这太愚蠢了，太愚蠢了，这简直是在公开邀请敌人！’我决不容许在我的司令部里出现这种不计后果的事！”
见到山本，城岛就直言相劝：“行不得呀，长官！这可太危险了！那里不是后方基地，是前线！本职最了解那里的情况。”
山本不失大将风度地微微一笑：“怎么你们唱的全是一个调子？是事先串通好的吧？用不着大惊小怪，也不必那么紧张。即便真有危险，我也要去。开弓没有回头箭嘛！军令如山，已经通知了各部队，不能变的了。”说着信心十足地拍拍城岛的肩膀：“我明天一早出发，傍晚回来。别忘了，等我回来一起吃晚饭！”
四月十七日，与山本在腊包尔开会的同时，在瓜达尔卡纳尔岛的亨德森机场，美军所罗门群岛航空队司令马克·米切尔海军少将奉华盛顿密电，也在召开军事会议，讨论如何对待山本五十六的这次出巡：是出动空军袭击他的座机呢，还是等他转乘猎潜艇（搜索和消灭敌潜艇的小型舰艇）的时候用海军袭击。会上几乎众口一词地主张拦截山本的座机，在空中置山本于死地。于是会议决定把任务交给第339闪电式战斗机中队。
第339闪电式战斗机中队驻在离亨德森机场大约十公里的二号战斗机机场。中队长约翰·米歇尔少校奉召来到米切尔的掩蔽所。米切尔给他看了印有“最高机密”字样、由海军司令签发的的电令，电文中详细介绍了山本到达布干维尔岛的时间、地点和活动日程，要求339中队全力以赴，及时赶到，迅速击落山本的座机。最后，米切尔还特别重复了一句：“总统特别重视！”
米歇尔回到二号机场，在灯光下详细绘制飞行路线图。根据司令的要求，飞机必须紧贴水面作弧形飞行，以绕开敌军的雷达检测和岸上的了望。
情报上说：山本上午六时起飞，八时到达布干维尔机场。那是日本时间。美国时间，就是上午十时。航程共563公里，飞行速度以每小时290公里计算，如果不顶风，估计可以提前十五分钟到达。
四月十八日日本时间早晨六点，山本五十六的座机准时从腊包尔的拉库纳机场起飞。
山本接受僚属的建议，没穿雪白的海军制服，而是穿一套绿色的军便服，戴着白手套，挎着山月军刀，从容地走上了座机。
座机一共两架，都是轻型轰炸机。第一架坐的是山本和联合舰队军医长高田等四人，由飞行员小谷武男驾驶；第二架坐的是参谋长宇垣缠和联合舰队主计长北村海军少将等四人，由飞行员林信一驾驶。两旁有六架零式战斗机护航，派头十足。
那一日，天高云淡，春光明媚，海面上风平浪静，碧空万里，能见度达三十公里以上。
飞行一切正常，沿途没有遇见任何敌情。日本时间上午七点四十四分，座机离布干维尔海岸只有三公里了，巴拉勒机场已经就在眼前，再过一分钟，飞机就要降落。飞行员们长出了一口气：总算平安到达了！
就在这个时候，突然从海面上升起十六架美军的P-38型战斗机——它们原先是紧贴着海面飞行的，发现轰炸机以后，才迅速上升并发起袭击。六架护航的零式战斗机立即开火，双方搅成一团。但是六架日机在十六架美机的重重包围下无法冲出重围，两架座机失去保护，只好从一千五百米高空急遽下降，企图急降巴拉勒机场，但被美国空军紧紧咬住，穷追不舍。终于，山本乘坐的一架被击落在巴拉勒机场附近的原始森林中，腾起一阵烈焰，宇垣坐的另一架右翼被撕开一个大口子，只好在附近洋面迫降。宇垣、北村和林信一逃出机舱，在海面上挣扎。
布干维尔原始森林中的土人目击了这一场空中的战斗，眼见一只“大鸟”跌落在他们的部落旁边，人们纷纷跑去看。一个与外界有些接触的土人跑出森林外面去向日军报告，半路上遇见一批在日军监督下修路的土人，就半打着手势说了“大鸟从天而降”的经过。陆军少尉滨砂盈荣当然也看见了刚才的一幕，但不知飞机里坐的是谁。他立刻停止修路，带领土人进入原始森林。
一块被大火烧焦的林间空地，灰烬中有一架飞机的残骸和十一具尸体。飞机机壳已经千疮百孔，尾翼上的323机号，仍清晰可辨。山本戴着白手套的手紧紧握着军刀，一弹从后脑打入，从右颧骨穿出，一弹击中左胸，仰面朝天躺在飞机残骸的外面，依旧保持着一副指挥官的威严气概。高田军医长就躺在他的身边。
对于山本五十六座机爆炸、身中两弹并被甩出机舱的情况下，何以能够保持这种“将军”的风度，人们有各种各样的猜测。有人认为：飞机爆炸以后，高田军医长虽然也负了重伤，但还能动，是他把山本五十六的尸体从飞机里拖了出来，并帮他摆出一个威武的军人姿势，自己方才安详地死去；也有人认为这一切都是滨砂盈荣搞的鬼，因为当时只有他一个日本人在场，当时又没有拍照片，他爱怎么说就可以怎么说。甚至他没有说过的，也可以说是他说的，——因为不久以后，滨砂盈荣就在一次战斗中阵亡了，战后根本就没有回到日本本土。因此，这是一件“死无对证”的事情。
滨砂盈荣虽然不认识山本，但从死者的服装和军刀，可以判定是一位高级将领。一说滨砂从山本的上衣口袋里翻出了一本“小本本儿”，知道了死者的身份。他当即让土人砍伐竹子，做了十一个简易担架，把尸体抬出森林。
在机场降落的残余护航机飞行员，带去了山本座机被击落的消息，机场立即组织搜索队进森林搜索。半路上碰见抬尸体的担架队，这才把尸体运回卡希利机场。
山本的尸体入殓以后，棺木停放在军官营房前面接受吊唁。第二天，临时挖的十一个火葬坑里堆满了木柴，浇上汽油，举行火葬。五月二十一日，十一个骨灰盒，由山本的新旗舰武藏号送回东京。
嗜赌的山本，人生的最后一博，连自己的老本儿也搭了进去。到新加坡去开赌场的计划，再也无法实现了。——据说天堂里有许许多多的赌场，但是山本作恶多端，只能进地狱，而地狱里是没有赌场的。
山本乘坐过的陆-1型轻轰炸机残骸，至今仍静静地躺在布干维尔岛上的密林中。唯一的变化，是这里不再是人迹罕至的原始森林，而是因为有了这架飞机的残骸，变成了十分热门的旅游景点，每年都有数以万计的旅游者从世界各地麇集到这里来观光。——他们当然不是来凭吊，而是来诅咒，愿上帝把这个嗜血的八指魔君打入十八层地狱，永世不得翻身！
事後，日本方面关于山本出巡的日程何以泄露一事百思而不得其解。因为日本海军的密电码是在四月一日刚刚更换的，不可能那么快就被破译，只能根据种种迹象妄加推测：有的说是日本海军内部有盟军的潜伏特务；有的说是因为两艘美国潜水艇不久前袭击了马琴岛，全歼岛上四十三名日本海军特别陆战队谍报员，缴去了密电码本；有的说从一九四二年夏到一九四三年春这一段时间中，所罗门群岛上空被击落的日军飞机为数甚多，机上携带的密电码本虽然立即停用，但是有经验的密电码专家仍不难根据旧码把新码破译出来。后来日本拍的电影《军阀》，也据此演义为美军的密电码专家破译了日军的密电码，致有此失。
事实上，这份密电却是池步洲先生破译出来的。
前面说过，二次大战期间，中国方面始终没有破译出日本陆军和海军的密电码。那么这份海军密电，究竟是怎么破译出来的呢？
说起来难以令人置信，事实却果真如此：重庆方面破译的，并不是日本海军专用的密电码，而是外务省专用的LA码。关于山本五十六出巡的日程，原来有两份电报，一份用海军密电拍发，通知到达地点的下属，一份用LA码拍发，通知日本本土。池步洲截获并破译的，是后一份密电。
重庆军技室破译出这份密电，由毛庆祥上报蒋介石，蒋立即通知驻渝美方。经过多少次的事实证明，美国早就相信中国特工人员的水平了，当即部署空军拦击，终于造成了山本五十六在南太平洋上空“天女散花”的结局。
山本的座机固然是美国空军击落的，但是归根结底，真正把山本送进地狱里去的，还是中国的幕后英雄池步洲！