所有飞机着舰后，角田率部继续前进，直到离岸边约100海里的海域。在此期间‘高雄’号和‘摩耶’号重巡洋舰的四架九五式水上侦察机，继续冒着恶劣气候起飞搜索。它们遭到数架美军战斗机的截击，在混战中有两架被击落，另两架负伤，最后都在降落时因伤重失控坠毁。
按照预定计划，角田的航母战队在对荷兰港实施两轮空袭之后应继续西进，于5日空袭阿达克岛，6日空袭基斯卡岛，但是鉴于对荷兰港的空袭没有取得预期效果，加之又发现荷兰港拥有机场、现代化仓库、营房、码头、油库和完善的公路网，无疑是美军在该地区的战略基地，因此日军北方编队司令细萱决定于次日对荷兰港实施第三次空袭。
6月5日10时，美军出动多架B—17、B—26和PBY‘卡塔林纳’式水上攻击机攻击角田的航母编队，由于天气恶劣没有取得战果。当角田完成第三次空袭准备，出击机群即将起飞之际，却接到山本越过细萱直接下达给他的电令，命他立即率部南下与机动编队会合。角田不清楚中途岛方向发生了什么变故，但他认为荷兰港还没有遭到有效的压制，对于北方编队的下一步作战行动十分不利，既然已经完成了出击准备，那就完成空袭之后再行南下，于是他在11时40分派出9架攻击机、11架轰炸机和11架战斗机对荷兰港发动空袭，待这批飞机返回航母之后，角田才于15时30分率部南下。途中又接到山本命令，暂停中途岛作战，继续阿留申作战，角田所部因此又转而北上，支援在基斯卡岛和阿图岛的登陆作战。
6月7日深夜，向井海军少佐指挥的舞鹤镇守府第三特别陆战队约600人在基斯卡岛登陆；6月8日凌晨，穗积松年陆军少佐指挥的陆军北海支队约1200人在阿图岛登陆，两岛的登陆均未遭到美军抵抗。
这是因为美军北太平洋部队司令西奥博尔德海军少将不相信尼米兹通报的敌情，认为日军不会兴师动众夺取几个荒无人烟的小岛，其真实目的是为了在荷兰港或阿拉斯加登陆，所以他根本没有在这两岛屿上部署守备部队，主要舰艇部队也都部署在荷兰港以东，因此直到6月10日美军巡逻飞机才发现日军占领基斯卡岛和阿图岛。
阿留申群岛作战至此结束。美军荷兰港只遭到轻微损失，基斯卡岛和阿图岛的失守无论在战略上还是战术都无多大意义，仅仅是美国人颜面上难看点罢了。由于美军已经清楚地掌握日军主要攻击目标是中途岛，所以日军此次佯攻作战完全没有达到目的。
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