22 мая 7-я эскадра японцев в полном составе вышла из Хиросимы, прибыв 28-го на о. Гуам для прикрытия транспортов с войсками вторжения на атолл Мидуэй.
В полдень 5 июня 7-й эскадре было приказано произвести обстрел атолла Мидуэй. Развив полный ход, крейсера быстро оставили эсминцы позади и были уже в 90 милях к W от атолла, когда в 21.20 обстрел отменили и приказали идти на соединение с Главными силами. Эскадра повернула на обратный курс NNW, сбросив скорость до 28 узлов, дистанция между мателотами - 800 м. В 23.15 сигнальщики с «Кумано» на дистанции 6000 м справа по носу (курсовой угол 45°) обнаружили американскую подлодку (это была «Тэмбор»), идущую в надводном положении. Курита отдал приказ повернуть "всем вдруг" на 45° влево, который сигнальным прожектором передали на остальные крейсера. Но уж если с утра не везет, так и вечером добра не жди. Второй ("Suzuya") и четвертый ("Mogami" ) корабли выполнили приказ, а шедший третьим "Mikuma" ошибочно повернул на 90°, попав под таранный удар "Mogami" (координаты 28°25' с.ш. и 179° з.д.).
Нос "Mogami" пропорол борт "систершипа" над ватерлинией с левого борта под носовой надстройкой, оставив в нефтяных цистернах пробоину длиной 20 и шириной 2 метра. На маневренных качествах "Mikuma" это никак не сказалось, но из него стала обильно вытекать нефть, оставляя предательский след. Нос "Mogami" был согнут почти под прямым углом влево до башни №1, поврежденная оконечность заполнилась водой до средней палубы, и движение корабля вперед стало невозможным. Носовую часть удалось отделить и после подкрепления переборки "Mogami" мог идти вперед, но на скорости не более 12 узлов. Поскольку эскадра находилась в районе, контролируемом авиацией противника, «Кумано» и "Suzuya" отошли полной скоростью на северо-запад. Поврежденная пара двинулась на запад.
Утром 6 июня крейсера были обнаружены одной из «Каталин», взлетевших еще до рассвета с Мидуэя на поиск отступающего противника (она доложила о двух линкорах). Для атаки на атолле смогли собрать только по 6 пикировщиков «Донтлесс» и «Виндикейтор» корпуса морской пехоты, которые взлетели с аэродрома в 0445 (0745 5 июня по местному времени) и уже через 20 минут вышли в атаку. «Донтлессы» сбрасывали бомбы с крутого пикирования, а старые «Виндикейторы» - с пологого планирования. Оба крейсера открыли такой мощный зенитный огонь, что лишившиеся днем раньше своих командиров эскадрилий американские пилоты не смогли добиться попаданий - только 6 близких разрывов. Но смертельно поврежденный «Виндикейтор» капитана морской пехоты Ричарда Флеминга врезался в башню №4 на "Mikuma".
На рассвете 7 июня "Mogami" смог увеличить скорость до 14 узлов, но в 03.30 оба корабля были обнаружены пикировщиками с «Энтерпрайза». Между 06.45 и 11.45 крейсера были атакованы тремя волнами "донтлессов", вооруженных 227-кг и 454-кг бомбами.
Первая волна из 26 бомбардировщиков из состава эскадрилий VB-8 и VS-8 (соответственно бомбардировочная и разведывательная с Hornet) добилась двух попаданий в "Mogami": в башню ГК Главный калибр №5 (бомба проникла внутрь и перебила всю прислугу) и в самолетную палубу в средней части корабля, отчего в торпедном отделении начался пожар. К счастью, торпеды были выброшены за борт еще после столкновения с "Mikuma", поэтому пожар потушили всего за час. Оба крейсера вместе с присоединившимися к ним эсминцами получили приказ идти на юг, под защиту японской авиации, действующей с атолла Уэйк.
Вторая волна из 31 пикировщика атаковала в 9.30, добившись попаданий в оба крейсера. "Mogami" получил бомбу перед носовой надстройкой и еще одну в самолетную палубу, но повреждения были средней тяжести. В "Mikuma" попало не менее пяти бомб: первая - в башню №3, вызвав повреждения носовой надстройки, где несколько человек, включая командира капитана 1 ранга Сакао Сакияма, было убито и ранено; две бомбы затем попали в носовое МО правого борта и еще две - в кормовое МО левого борта, вынудив крейсер остановиться. Эти же бомбы вызвали большой пожар в торпедном отделении, в результате которого в 10.55 взорвались торпеды. Этот взрыв полностью разрушил корабль. Принявший командование старший офицер капитан 2 ранга Такасима приказал оставить крейсер. Эсминец «Арасио» попытался приблизиться для снятия экипажа.
Третья волна из 24 бомбардировщиков эскадрилий VB-8 и VS-8 с Hornet атаковала в 11.45, добившись близких разрывов, которые повредили оба эсминца, и прямого попадания в самолетную палубу "Mogami". Взрыв повредил спасательные люки из МО и убил большое количество людей, сражавшихся с пожарами внутри. После снятия с "Mikuma" около 240 человек экипажа эсминцы и "Mogami" оставили дрейфующий остов этого крейсера, который в полдень сфотографировали два "донтлесса" эскадрильи VB-6 с Enterprise (этот снимок приводится почти во всех книгах о сражении у Мидуэя; на возвышенной кормовой башне видны обломки самолета Флеминга). Ночью «Асасио» был послан назад, но обнаружил только плавающие обломки. "Mikuma" затонул вечером 7 июня (время не известно) в точке с примерными координатами 29°22' с.ш. и 176°34' в.д. Погибло 650 членов экипажа.