侦察方案确定之后，联合舰队决定以6艘潜艇参加这次行动，分别是伊-121、122、123、171、174、175。各潜艇自5月20日起，从夸贾林基地出发，进入法属弗里格特浅礁和夏威夷附近的阵位。不知道是不是因为计划定的匆忙，潜艇部队来不及调整部署，参加行动的潜艇中伊-121、122、123均是陈旧的布雷潜艇，而伊-171、174、175都是需要参加中途岛作战的潜艇(这点造成的影响后面将提及)。而岸基航空兵将派遣2架二式飞行艇抵达沃特杰岛，准备执行侦察任务。
5月30日(资料如此，从后文看起来更合理的说法是29日夜)，伊-121、122、123抵达了法属弗里格特浅礁。当天，伊-171也抵达M点，准备导航；伊-174、175在夏威夷附近占领阵位，负责飞行艇的救援和巡逻、气象观察任务。而2架二式飞行艇也按时抵达沃特杰岛，它们计划在5月30日零点起飞，当地日落前14时30分抵达法属弗里格特浅礁；由潜艇加油后一个半小时内起飞，于20时45分抵达夏威夷上空，完成侦察任务后于次日9时20分返回(在渊田美津雄和奥宫正武合著的《中途岛海战》中写成6月1日9时20分，因为按照常规判断，所谓零点是一天的开始。那么如果返回时间真是6月1日，那么实际飞行时间为2天多，这与实际不相符合，不知道这个矛盾该如何解决，于是用了次日一语，以待高人查证)。计划和准备工作看起来都很顺利，但是当伊-121等潜艇抵达法属弗里格特浅礁之时就发现，在当地水域还停泊着2艘美国军舰(据说是美军水上飞机供应船“桑顿”号和“巴拉德”号)。在接下来的日子里，美军船只始终没有离开当地。这对于日本人的计划是一种挫折，他们不能在有美国军舰存在的水域进行加油作业。日本潜艇军官一直期望美军船只能在30日之前离开这里，但是这种期望很快破灭了。29日深夜，伊-123号艇长上野利武少佐不得不把当地的情况以电报通知夸贾林基地，表示无法执行加油任务。很快，他接到了第24航空战队司令后藤英次中将的回复，K计划延期一天，并要求它们继续监视美军军舰的情况。
30日夜晚，日本潜艇指挥官惊喜地发现美军军舰已经离开，但是有一架水上飞机(亦有说法是2架)留了下来——补给还是不能进行。半夜过后，日本潜艇指挥官再次发电报给夸贾林基地，他得到的回答直接来自后藤中将的上司第11航空舰队司令冢原二四三中将。航空部队的指挥官经过讨论认为，美军一定已经把法属弗里格特浅礁当作了水上飞机基地，因此命令部队——K作战计划正式取消。
◆ 后记
日本人一直以为，这次作战最终被取消是一种天意。但是实际根据战后披露的材料来看，由于日本海军密码的被破译，美军早就已经掌握了日军将在法属弗里格特浅礁进行侦察机加油作业的情况，因此美军的水上供应船和水上飞机是有意布置在那里监视日军的。最终这种对策取得了很好的效果，成为中途岛作战胜利的一个重要战术因素。事实上，由于日军未能及时派出侦察力量对珍珠港进行最后侦察，根本不清楚美国太平洋舰队的备战情况，所以机动部队一直在盲目中进行作战，为南云换弹犹豫不决埋下了伏笔。此外，由于部分潜艇被牵制在这一作战行动中，迟迟不能赶到中途岛计划中的潜艇监视线(伊-171、174、175本该在6月1日抵达甲展开线，实际到6月3日和4日才抵达，失去了原计划的作用)，虽然没有直接造成严重的后果，但是也可以看出日本海军仓促草率的作风和手忙脚乱的表现。正是由于开战的一切顺利孳生出的骄傲导致这种局面，也导致中途岛海战的彻底失败。
