民国三十年（1941年）12月7日，在日军四百余架飞机的突然偷袭之中，美国太平洋舰队损失惨重：仅亚利桑那号这一艘战舰，就有1177名士兵遇难，珍珠港内的8艘战列舰甚至有4艘直接被击沉。而更为棘手的事情在于：日军在偷袭珍珠港的同时，就已派遣部队进攻美属菲律宾，并在第二年1月即攻占马尼拉，控制吕宋全岛。太平洋与东南亚战场的节节失利，迫使美国急需一次对日本的“复仇”行动。
空袭发动背景
在珍珠港遭遇偷袭之后的第二天，即民国三十年（1941年）12月8日，时任美国总统罗斯福发表了著名的“国耻”演讲并在随后签署了对日本的正式宣战声明，太平洋战争正式爆发。然而由于日军在东南亚战场采取迅速出击的策略，使得美军在东南亚战场上连吃败仗，士气大为跌落，美军在西太平洋连续的作战失利引发公众哗然。
在战争初期的失利局面下，对日本的报复性作战行动被提上日程，美军急需一次行动证明美军在西太平洋地区仍具备实力对日作战。因此到了民国三十年（1941年）12月21日，在白宫召开的参谋总长联席会议上，美国总统罗斯福指示其尽快组织此类行动。
尽管在珍珠港事变中，美军已损失了包括“亚利桑那”号在内的多艘战列舰，但由于“企业”号等三艘航母当时均不在珍珠港内而幸存，因此使用航母舰载机或者大型轰炸机对日发动轰炸行动成为了报复行动中可行性较高的计划。同时诺福克（美国弗吉尼亚州第二大城市和港口，美国东海岸的海军最大活动集中地）的海军机场也正在组织飞机降落航空母舰的训练，时任海军参谋次长的弗兰西斯?罗尔上校在多次考察之后，向美国海军舰队总司令兼海军作战部长厄内斯特?金作出“将陆基轰炸机置于航空母舰上起飞作战”的计划，并得到后者认可。最后，厄内斯特将这项计划交到了美国陆军航空兵中校詹姆斯?哈罗德?杜立特手上。
杜立特与行动准备
作为执行首次空袭日本本土计划的美军军官，杜立特是不得不提到的人物。民国十一年（1922年），26岁的杜立特便驾驶一架DH-4B型飞机，耗时21个小时从佛罗里达州飞至加利福尼亚州，成为首位在24小时内穿越美国本土的飞行员，此后杜立特在成为美军试飞员以及获得航空工程学博士学位后进入壳牌公司。
詹姆斯?哈罗德?杜立特
也许天空是杜立特命中注定的归属，在第二次世界大战爆发之后，杜立特选择再次入伍并成为了美军轰炸机部队的基层军官，在接到空袭日本的任务之后，杜立特立刻对现有陆航轰炸机进行排查并确认何种机型上舰飞行。
由于规定执行空袭任务的飞机，其性能指标为至少能携带一枚重达2000磅（910公斤）的炸弹续航2400海里（4400公里），因此军方选择了B-26“劫掠者”、B-18“波洛”、B-23“龙”与B-25B“米切尔”等轰炸机进行比对，并最终选中了B-25B作为执行空袭的轰炸机机型。
相较于“米切尔”这种未经实战的战机而言，其余轰炸机作战性能也是不俗，但由于陆航轰炸机需部署在航空母舰上起飞，这使得机翼较宽的B-18与B-23被任务组淘汰（两种机型翼展均达到27至28米左右，B-25B仅为20米），而B-26则由于过长的滑行距离超过航母甲板也被淘汰（满载时需滑跑约750米左右，美军当时的“大黄蜂”号航空母舰全长约250米左右）。
在选定轰炸机机型后，军方给出一份计划并探讨轰炸机在对日空袭后是否可降落至苏联海参崴地区，由于美国已将苏联划定至《租借条约》之内，因此战机着陆之后可将其作为军事援助移交给苏联，机组人员则返回美国，白宫方面甚至派遣专员前往苏联密谈。但由于苏联已于民国三十年（1941年）4月13日与日本签订《苏日中立条约》，且在同年6月遭到纳粹德国进攻，军事压力较大。因此苏联为避免间接参与美国行动从而激怒日本使自身陷入两线作战之地，遂拒绝美机降落苏联，美国只得寻找轰炸机迫降中国的可能性，但事先也并未通知我国。
轰炸机的海上飞越
在选定轰炸机机型后，美军将两架B-25搬上了“大黄蜂”号航空母舰甲板并于民国三十一年（1942年）2月3日从航母上成功起飞，由于B-25在航母上起飞已得到实践成果，因此空袭计划迅速得到了批准。美国陆军航空兵第8轰炸机军团第17中队陆续装备B-25，以东海岸的反潜巡逻任务为名秘密执行空袭计划。
由于航空母舰起降不同于地面机场的起降，因此给轰炸机进行“减肥”改装成为了改装计划的重要任务，美国中部大陆航空公司对执行任务的24架B-25进行了较大的轻量化改装：拆除机腹与尾部的机枪，在机尾安装了两根涂成黑色的木棍模拟机枪用于欺骗日军飞行员；拆除无线电装置；卸掉夜间轰炸专用的照明弹。除此之外，由于飞行航程较远，因此在原本的投弹舱位置加装折叠类的副油箱，机翼前端和机尾安装防止燃油冻结的除冰器；拆除无线电后的无线电员座舱装一个60加仑和十个5加仑的小油箱以便机枪手手动注入燃油，这使得总燃油载重从原先的646加仑提高到1141加仑。甚至为避免轰炸机上采用尖端技术的投弹瞄具落入敌手，美军将配备的“诺登”瞄具替换为成像色彩较差的代用瞄准器。
民国三十一年（1942年）3月1日开始，中队中的24架改装完毕的B-25B飞往佛罗里达州的埃格林机场进行空袭的针对性训练，包括低空飞行，夜航，低空投弹和水上导航。至3月25日，除去训练期间因飞行事故受损的两架B-25外，其余22架轰炸机均达成了训练的预期目标。在剩余飞机前往萨克拉门托飞机补给站进行最终的调整后，3月31日，22架飞机中共有约16架B-25飞至海军阿拉米达（加利福尼亚州旧金山湾区东部城市）航空站进行登舰任务。
民国三十一年（1942年）4月1日，16架经过改造的B-25轰炸机及其80名机组成员登上“大黄蜂”号，每架战机均配备了包括1枚子母燃烧弹在内的4枚特别定制的500磅炸弹；由于机腹和尾部的机枪均已拆除，加上现有战斗机航程较短，因此机舱上方的两挺12.7毫米口径机枪与一挺7.62毫米口径机枪是每架轰炸机唯一的空对空防御手段。
本州岛的空袭
为有效保护“大黄蜂”号上的特殊空袭部队，在4月2日“大黄蜂”号所在的第18机动舰队驶离阿拉米达之后，素有“蛮牛”之称的威廉?哈尔西中将指挥以企业号航母为核心的第16机动舰队在夏威夷以北海域与第18机动舰队会合，组成了一支包括2艘航空母舰，4艘轻、重巡洋舰在内的特混舰队。4月17日下午，燃油补给舰“锡马龙”号与“萨宾”号为舰队补充完燃油之后，舰队命航母和巡洋舰保持静默状态继续向西高速行驶，而补给舰以及剩余8艘驱逐舰则进行后撤。
4月18日清晨7：38，此时机动舰队距离日本本土约为650海里（1200公里），然而令杜立特没有想到的是，舰队尚未抵达起飞地点就已被日军所察觉。
在珍珠港事变之后，由于日军行动之迅猛，致使驻菲律宾美军航空队的B-17战略轰炸机已被日军摧毁，加上苏日的中立条约影响以及抗战早期就已覆没殆尽的中国空军部队，此时日本已不存在陆航威胁。因此日本联合舰队司令官山本五十六判断美国必然会以航母舰载机空袭作为报复手段，遂组织大量民间渔船作为警戒艇，在日本东部海域建立海上的警戒线。而日东丸23号便是其中的一员。
4月18日清晨六点，日东丸23号朝北海道方向航行，由于己方单位进行换防，该船遂处于北纬36度，东经152度的海域，此时日东丸23号在海域突然侦测到美军派遣的侦察机以及机动舰队，随即向日本发送无线电预警。与此同时，美军也截获了日东丸23号发出的电报并发现了这艘小艇，哈尔西命令轻型巡洋舰“纳什维尔”号击沉日东丸23号，由于日东丸23号为渔船且仅配备一挺13mm防空机枪，遂在极短时间内被前者击沉。
因担心接到警报的日本很可能已出动兵力前来阻击，舰队若再往前行可能会遭遇日军增援舰队围攻，因此杜立特决定空袭机组立即起飞。幸运的是，由于数月以来的针对训练，16架B-25在8：20至9：19之间的一个小时之内全部成功起飞，美军实现了唯一一次陆基轰炸机从航母上起飞作战。起飞后的B-25陆续飞往日本，以低空飞行的方式躲避日军雷达侦测。
东京时间正午时分，B-25编队抵达本州岛上空，随即对日本重要城市及其军事设施展开轰炸，据日本海军中将宇垣缠的战时日记《战藻录》记载：“下午1点，我们从军令部收到了敌人空袭东京的消息。随后大量消息传来，一架敌机在东京附近的千叶地区迫降（后调查显示无一架B-25迫降日本），横滨、川崎、横须贺等地遭到空袭等等。”东京约有10座军事和工业目标遭到美机轰炸，其他城市如横滨、大阪等也遭到不同程度的轰炸，但由于美军轰炸机编队较小，遂仅对日本造成轻微损失。
空袭后续
在空袭结束之后，由于燃油不足，飞行编队只得迫降远东地区。其中第8号机在海参崴以北40英里处迫降。尽管起飞前杜立特曾再三告诫机组成员受政治因素影响切勿飞往苏联，但由于燃料问题也只得迫降苏联，所幸由于苏联方面并无过多惩罚该机机组人员，在被苏联政府关押13个月后通过负责走私的阿富汗人（事后解密文件显示为苏联人民委员会情报部特工）将机组人员送至中东并与英国领事馆取得联系。
而另外15架轰炸机则命运多舛，轰炸结束之后，15架B-25沿着日本南部海岸向西南方向飞往中国东部，寄希望迫降于浙江境内尚未沦陷的机场。但事与愿违的是，由于夜幕降临以及急剧恶化的天气影响，轰炸机成员无法辨识机场方位，在燃油即将耗尽之时，大多数机组成员只得选择弃机跳伞或是实施海面迫降。多数美军机组成员迫降后在当地群众和游击队的帮助下抵达安全地带，部分机组成员则因降落导致受伤，甚至被日军所俘获而牺牲在中国大地上。
战后影响
对于美国而言，杜立特空袭的政治意义极为重大，从珍珠港事变以来，接二连三的战败消息无疑对美国社会造成负面影响，而杜立特空袭日本的胜利消息使得全美上下一片欢腾，提升了美军士气，推动了美国民众踊跃参军的热潮。
对于日本而言，杜立特所带来的空袭实际并无多大效果，然而空袭所带来的一系列事件则足以改变历史。由于杜立特的空袭，致使日本军方意识到美军仍有实力打击日本脆弱的本土防御，随即召回部分军队，特别是调回强大的航母编队用以防卫本土，缓解了英美等国在东南亚地区的巨大压力；同时也正因为空袭的成功执行，使得日本不得不攻占太平洋的重要岛屿以防止美军利用，这为后来美日的“中途岛战役”埋下伏笔。
对于中国而言，自民国二十年（1931年）“九?一八事变”以来，中国已在对日抗战中支撑十年已久。民国二十六年（1937年）卢沟桥事变后的次年5月19日，我国虽然也派出飞机飞往日本进行了一次纸片轰炸，从而打破了日本防空绝对安全的神话，但毕竟威慑力有限。而在民国三十年（1941年）12月9日重庆国民政府正式对日宣战后，中国不再独立对日作战，抗日战争正式成为第二次世界大战的一部分，民国三十一年（1942年）美国空袭日本为处于抗战艰难期间的中国军民带来了希望，所以浙江等地的百姓得知这些飞行员是轰炸日本后飞往我国的之后便积极对其进行救助。可对于蒋介石而言却感到一种耻辱和愤怒，虽然中美在当时是盟国，但是美国进行这种行动竟然事先都不通知自己，而且多数飞行员都降落在了他的故乡，这也为后来的浙赣会战埋下伏笔。在随后日军发动的浙赣战役中，因搜出空袭后迫降的美国飞行员而被日军杀害的中国民众达到25万人，付出惨重代价的中国仍在反法西斯同盟的支持下继续抗战，为反法西斯战争作出巨大贡献。
后来，乔治?布什在“杜立特行动50周年”纪念会上表示：“杜立特行动虽然已经过去半个世纪了，但这些英雄们一直受到美国人民的敬仰和尊重。我们永远不会忘记他们作出的伟大功勋，也永远不会忘记为自由和正义事业作出贡献的中国人。”
