Năm 1943

Yorktown ở lại khu vực Căn cứ Hải quân Norfolk cho đến ngày 21 tháng 5 năm 1943, khi nó tiến hành huấn luyện chạy thử trong khu vực Trinidad. Nó quay về Norfolk vào ngày 17 tháng 6 để tiến hành hiệu chỉnh sau khi chạy thử. Nó hoàn tất việc sửa chữa vào ngày 1 tháng 7 Và bắt đầu các hoạt động không quân ngoài khơi Norfolk cho đến tận ngày 6 tháng 7, khi nó rời vịnh Chesapeake lên đường đi Thái Bình Dương. Nó đi ngang kênh đào Panama vào ngày 11 tháng 7 và rời khỏi Balboa, Panama ngày 12 tháng 7. Chiếc tàu chiến đến được Trân Châu Cảng vào ngày 24 tháng 7 và khởi sự một tháng huấn luyện tại quần đảo Hawaii. Vào ngày 22 tháng 8, nó rời Trân Châu Cảng, khởi sự chuyến đi tác chiến đầu tiên. Lực lượng Đặc nhiệm TF 15 của nó đến được điểm xuất phát cách đảo Marcus 206 km (128 dặm) vào sáng sớm ngày 31 tháng 8. Nó dành trọn ngày hôm đó tung ra các đợt máy bay tiêm kích và máy bay ném bom tấn công đảo Marcus trước khi quay về Hawaii chiều tối hôm đó. Chiếc tàu sân bay trở về Trân Châu Cảng ngày 7 tháng 9 và ở lại đó hai ngày.

Vào ngày 9 tháng 9, nó lại ra khơi hướng về phía bờ Tây Hoa Kỳ. Nó đến San Francisco vào ngày 13 tháng 9, chất đầy máy bay và tiếp liệu, rồi lại ra khơi vào ngày 15 tháng 9. Bốn ngày sau, chiếc tàu sân bay trở lại Trân Châu Cảng. Chiếc Yorktown trở ra biển vào ngày 29 tháng 9 để tiến hành huấn luyện chiến thuật. Vào sáng sớm ngày 5 tháng 10, nó bắt đầu thực hiện đợt không kích kéo dài hai ngày nhắm vào các vị trí của quân Nhật trên đảo Wake. Sau khi rút lui về phía Đông qua ban đêm, nó lại tiếp tục không kích vào sáng sớm ngày 6 tháng 10 và kéo dài gần suốt cả ngày. Chiều tối hôm đó, nhóm đặc nhiệm rút về đảo Hawaii. Yorktown về đến Oahu vào ngày 11 tháng 10, và trong vòng một tháng tiếp theo sau, nó tiến hành huấn luyện không lực ngoài khơi Trân Châu Cảng.

Vào ngày 10 tháng 11, Yorktown rời Trân Châu Cảng cùng với Lực lượng Đặc nhiệm 50, lực lượng tàu sân bay nhanh của Hạm đội Thái Bình Dương, để tham gia chiến dịch quan trọng đầu tiên của nó trong chiến tranh, chiến dịch chiếm đóng quần đảo Gilbert. Vào ngày 19 tháng 11, nó đến điểm xuất phát gần Jaluit và Mili, và vào lúc sáng sớm ngày hôm đó, tung ra đợt đầu tiên của một loạt không kích nhằm trấn áp hoả lực đối phương trong suốt cuộc đổ bộ lên các đảo Tarawa, Abemama, và Makin. Ngày hôm sau, các đợt không kích được nhắm vào sân bay tại Jaluit; một số máy bay của nó còn hỗ trợ lực lượng trên bộ giành lại Makin từ tay quân Nhật. Vào ngày 22 tháng 11, lực lượng không quân của nó một lần nữa tập trung đanh phá các căn cứ và máy bay tại Mili. Trước khi quay về Trân Châu Cảng, chiếc tàu sân bay không kích vào các căn cứ đối phương khi đi ngang qua các đảo san hô Wotje và Kwajalein vào ngày 4 tháng 12. Nó về đến Trân Châu Cảng vào ngày 9 tháng 12 và bắt đầu một tháng tiến hành huấn luyện bay trong khu vực quần đảo Hawaii.

1944

Vào ngày 16 tháng 1 năm 1944, chiếc tàu sân bay rời Trân Châu Cảng một lần nữa để hỗ trợ cho một chiến dịch đổ bộ, chiến dịch Flintlock nhắm vào quần đảo Marshall. Nhóm Đặc nhiệm 58.1 của nó đến điểm xuất phát vào sáng sớm ngày 29 tháng 1, và các tàu sân bay của nhóm: Yorktown, Lexington và Cowpens bắt đầu tung ra các đợt không kích vào khoảng 05 giờ 20 phút nhắm vào sân bay Taroa trên đảo san hô Maloelap. Trong suốt ngày hôm đó, máy bay của nó tấn công Maloelap nhằm chẩn bị trong các cuộc tấn công lên Majuro và Kwajalein được dự định vào ngày 31 tháng 1. Vào ngày 30 tháng 1, Yorktown và các tàu sân bay chuyển mục tiêu sang Kwajalein nhằm vô hiệu hóa các mục tiêu. Khi các lực lượng bắt đầu đổ bộ lên đảo vào ngày 31 tháng 1, máy bay của chiếc Yorktown tiếp tục không kích lên Kwajalein nhằm hỗ trợ cho lực lượng tấn công lên đảo san hô này. Nhiệm vụ tương tự choáng mất thời gian của lực lượng không quân trên chiếc Yorktown suốt ba ngày đầu của tháng 2 năm 1944. Tuy nhiên, đến ngày 4 tháng 2, Nhóm Đặc nhiệm rút lui về vị trí bỏ neo an toàn ở đảo san hô Majuro.

Trong bốn tháng tiếp theo sau đó, Yorktown tham gia một loạt các trận không kích trãi dài từ Mariana ở phía Bắc đến tận New Guinea ở phía Nam. Sau tám ngày ở lại Majuro, nó lên đường cùng với Đội Đặc nhiệm của nó vào ngày 12 tháng 2 để thực hiện không kích vào lực lượng chính đối phương đang thả neo tại đảo san hô Truk. Các cuộc không kích rất thành công này được thực hiện trong các ngày 16 và 17 tháng 2. Sang ngày 18 tháng 2, chiếc tàu sân bay lên đường đi đến quân đảo Marianas, và đến ngày 22 tháng 2 thực hiện không kích lên các sân bay và căn cứ của quân Nhật trên đảo Saipan. Cùng ngày hôm đó, nó càn quét các mục tiêu đối phương khi đang trên đường quay trở về Majuro. Con tàu sân bay về đến vũng biển Majuro vào ngày 26 tháng 2 và ở lại đó cho đến ngày 8 tháng 3, khi nó lại khởi hành, gặp gỡ phần còn lại của Lực lượng Đặc nhiệm TF 58, rồi hướng đến Espiritu Santo trong quần đảo New Hebrides. Nó đi đến mục tiêu vào ngày 13 tháng 3 và ở lại đó 10 ngày trước khi lên đường tiếp tục một loạt các cuộc không kích vào tuyến phòng thủ phía giữa của quân Nhật. Vào các ngày 30 và 31 tháng 3, nó tung ra các đợt không kích vào các căn cứ Nhật Bản trên quần đảo Palau; và vào ngày 1 tháng 4, máy bay của nó tập trung vào đảo Woleai. Năm ngày sau, nó quay về căn cứ của nó ở Majuro và ở lại đó một tuần lễ để nghỉ ngơi và tiếp liệu.

Vào ngày 13 tháng 4, Yorktown lại trở ra biển. Tuy nhiên trong dịp này, nó thực hiện một hành trình dọc bờ biển phía Bắc của New Guinea. Vào ngày 21 tháng 4, nó bắt đầu tung ra các cuộc không kích để hỗ trợ cho cuộc tấn công của Tướng Douglas MacArthur lên khu vực Hollandia (hiện nay là Jayapura). Trong ngày hôm đó, phi công của nó đã tấn công các căn cứ trong khu vực Wakde-Sarmi phía Bắc New Guinea. Trong các ngày 22 và 23 tháng 4, họ chuyển hướng sang các khu vực đổ bộ tại chính Hollandia và bắt đầu trực tiếp hỗ trợ cho lực lượng đổ bộ. Sau các cuộc tấn công đó, nó rút lui khỏi bờ biển New Guinea để tiến hành một đợt không kích khác lên Truk trong các ngày 29 và 30 tháng 4. Chiếc tàu sân bay quay về đến Majuro vào ngày 4 tháng 5; và hai ngày sau đó nó lại lên đường hướng về Oahu. Nó về đến Trân Châu Cảng ngày 11 tháng 5, và trong 18 ngày sau đó, nó tiến hành các hoạt động huấn luyện tại khu vực quần đảo Hawaii. Đến ngày 29 tháng 5, nó lên đường hướng đến khu vực Trung Thái Bình Dương. Yorktown một lần nữa vào vũng biển Majuro vào ngày 3 tháng 6 và bắt đầu chuẩn bị cho đợt đổ bộ chính yếu sắp đến, đợt tấn công lên quần đảo Marianas.

Vào ngày 6 tháng 6, Yorktown rời Majuro cùng Lực lượng Đặc nhiệm TF 58 bắt đầu hành trình đi đến quần đảo Mariana. Sau năm ngày di chuyển, chiếc tàu sân bay đến được điểm xuất phát và bắt đầu tung ra các đợt máy bay tấn công nhằm vô hiệu hóa sự đề kháng của các mục tiêu, chuẩn bị cho việc chiếm đóng Saipan. Các đội bay của chiếc Yorktown tập trung chủ yếu vào các sân bay tại Guam. Những cuộc không kích kéo dài đến tận ngày 13 tháng 6, khi Yorktown cùng hai tàu khác thuộc Lực lượng Đặc nhiệm TF 58 di chuyển lên phía Bắc để tấn công các mục tiêu trên quần đảo Bonin. Kết quả của chuyến đi này là một cuộc không kích kéo dài suốt ngày 16 tháng 6 trước khi hai đội đặc nhiệm lên đường quay trở lại Mariana để tham gia trận chiến biển Philippine. Lực lượng Đặc nhiệm 58 tập họp trở lại vào ngày 18 tháng 6 và bắt đầu chờ đợi một thời gian ngắn khi lực lượng của hạm đội Nhật Bản cùng máy bay của nó đang đến gần.

Sáng ngày 19 tháng 6, máy bay của Yorktown bắt đầu tấn công các căn cứ không lực của Nhật Bản trên đảo Guam nhằm cố gắng tiêu diệt số máy bay đặt căn cứ tại đây. Cuộc đối đầu với các máy bay đặt căn cứ tại Guam tiếp tục cho đến giữa buổi sáng. Tuy nhiên vào khoảng 10 giờ 17 phút, nó nhận được các tín hiệu đầu tiên của đợt tấn công xuất phát từ tàu sân bay, khi một bóng máy bay lớn xuất hiện trên màn hình radar của nó. Vào lúc này, nó bắt đầu gởi một phần lực lượng đến tấn công vào Guam trong khi một lực lượng khác được tung ra để đánh chặn cuộc tấn công đang đến gần từ phía Tây. Trong suốt trận đánh, máy bay của Yorktown tiếp tục cuộc bắn phá các sân bay tại Guam và đánh chặn các đợt tấn công của máy bay đối phương. Trong ngày đầu tiên của trận chiến biển Philippine, máy bay của Yorktown đã phá hủy được 37 máy bay đối phương và ném 21 tấn bom xuống các sân bay trên đảo Guam.

Sáng ngày 20 tháng 6, Yorktown cùng với Lực lượng đặc nhiệm TF 58 di chuyển về hướng Tây trong khi các máy bay trinh sát dò tìm hạm đội đối phương đang bỏ chạy. Tin tức về đối thủ có được vào khoảng 15 giờ 40 phút khi một phi công của chiếc Hornet phát hiện ra các đơn vị của Hạm đội Liên Hợp đang rút lui. Yorktown tung ra một lực lượng tấn công gồm 40 máy bay từ 16 giờ 23 đến 16 giờ 43 phút. Máy bay của nó tìm thấy lực lượng của Đô đốc Ozawa vào khoảng 18 giờ 40 và bắt đầu một đợt tấn công kéo dài 20 phút, trong đó họ đã truy đuổi chiếc tàu sân bay Zuikaku và gây được một số thiệt hại; nhưng đã không thể đánh chìm được nó. Họ cũng tấn công nhiều tàu chiến khác của lực lượng Nhật, cho dù không xác nhận được đã đánh đắm chiếc tàu nào hay không. Vào ngày 21 tháng 6, chiếc tàu sân bay tham gia vào cuộc đuổi bắt đối phương vô vọng được thực hiện bởi Lực lượng Đặc nhiệm TF 58, nhưng buộc phải bỏ cuộc vào lúc chiều tối khi máy bay trinh sát không tìm thấy lực lượng Nhật Bản. Yorktown quay trở lại khu vực Marianas và tiếp tục không kích lên đảo Pagan vào các ngày 22 và 23 tháng 6. Sang ngày 24 tháng 6, nó lại tung ra một đợt không kích vào Iwo Jima. Đến ngày 25 tháng 6, nó khởi hành đi Eniwetok và đến nơi hai ngày sau đó. Vào ngày 30 tháng 6 chiếc tàu sân bay quay trở về Mariana và Bonin. Nó tiếp tục các hoạt động tác chiến vào ngày 3 và 4 tháng 7 với một loạt các đợt không kích xuống Iwo Jima và Chichi Jima. Vào ngày 6 tháng 7, chiếc tàu chiến túng ra các đợt không kích tại Marianas tiếp tục trong vòng 17 ngày tiếp theo sau. Đến ngày 23 tháng 7, nó di chuyển hướng về phía Tây để lại tung ra một loạt các đợt không kích vào Yap, Ulithi và Palau. Nó thực hiện các hoạt động này cho đến ngày 25 tháng 7, rồi sau đó quay trở về Marianas ngày 29 tháng 7.

Vào ngày 31 tháng 7, nó rời quần đảo Mariana để đi ngang Eniwetok và Trân Châu Cảng để quay về lục địa Hoa Kỳ. Yorktown về đến xưởng Hải quân Puget Sound vào ngày 17 tháng 8 và bắt đầu đợt đại tu kéo dài hai tháng. Nó hoàn tất các công việc sửa chữa vào ngày 6 tháng 10 và rời Puget Sound vào ngày 9 tháng 10. Nó dừng tại Căn cứ Không lực Hải quân Alameda từ ngày 11 đến ngày 13 tháng 10 để chất lên máy bay và tiếp liệu rồi khởi hành quay trở lại khu vực Tây Thái Bình Dương. Sau khi dừng lại Trân Châu Cảng từ ngày 18 đến ngày 24 tháng 10, Yorktown tiếp tục đi đến Eniwetok vào ngày 31 tháng 10. Nó rời vũng biển san hô ngày 1 tháng 11 và đi đến Ulithi ngày 3 tháng 11. Tại đây, nó được phối thuộc vào Đội Đặc nhiệm TG 38.4. Đội Đặc nhiệm rời Ulithi vào ngày Lực lượng Đặc nhiệm ngày 6 tháng 11.

Vào ngày 7 tháng 11, chiếc tàu sân bay được chuyển sang Đội Đặc nhiệm TG 38.1, và trong vòng hai tuần tiếp theo sau nó tung ra các đợt không kích lên các mục tiêu ở Philippines nhằm hỗ trợ cho việc chiếm đóng Leyte. Tách khỏi Lực lượng đặc nhiệm vào ngày 23 tháng 11, Yorktown quay về Ulithi ngày 24 tháng 11 và ở lại đó cho đến tận ngày 10 tháng 12, khi nó lại ra khơi và tái gia nhập Lực lượng đặc nhiệm TF 38. Nó hợp cùng các tàu sân bay khác vào ngày 13 tháng 12 và bắt đầu tung ra các đợt không kích lên các mục tiêu trên đảo Luzon nhằm chuẩn bị cho đợt đổ bộ lchiếm đóng được dự kiến vào tuần thứ hai của tháng 1 năm 1945. Vào ngày 17 tháng 12, Lực lượng Đặc nhiệm bắt đầu một đợt nghỉ ngơi khỏi các đợt tấn công lên Luzon. Trong đợt nghỉ ngơi này, Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 lại di chuyển ngay vào tâm một cơn cuồng phong vào tháng 12 năm 1944. Cơn bão này đã nhấn chìm ba chiếc tàu khu trục Spence, Hull và Monaghan. Yorktown đã tham gia vào một số công việc tìm kiếm cứu nạn những người còn sống sót trên ba chiếc tàu chiến này. Chiếc tàu sân bay quay về Ulithi ngày 24 tháng 12.

1945

Yorktown được tiếp nhiên liệu và tiếp liệu tại Ulithi cho đến ngày 30 tháng 12 năm 1944, khi nó lại trở ra biển và gia nhập Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 để tấn công các mục tiêu trên đảo Đài Loan và tại Philippines chuẩn bị cho cuộc đổ bộ Lingayen. Những chiếc tàu sân bay bắt đầu với việc tấn công các sân bay trên đảo Đài Loan vào ngày 3 tháng 1 năm 1945 và tiếp tục với nhiều mục tiêu khác nhau trong tuần lễ tiếp theo sau. Vào ngày 10 tháng 1, Yorktown cùng Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 tiến vào Biển Đông ngang qua eo biển Bashi để bắt đầu một loạt các đợt không kích lên vành đai phòng thủ bên trong của Nhật Bản. Vào ngày 12 tháng 1, máy bay của nó đã bay đến Sài Gòn và Đà Nẵng thuộc Đông Dương với hy vọng tìm thấy các đơn vị chủ yếu của hạm đội Nhật Bản. Cho dù không tìm thấy mục tiêu chính, máy bay của Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 cũng đánh trúng được 44 tàu bè đối phương, trong đó có 15 tàu chiến. Vào ngày 15 tháng 1, các cuộc không kích được thực hiện xuống Đài Loan và Quảng Đông thuộc Trung Quốc. Ngày hôm sau, máy bay của nó lại tấn công một lần nữa vào Quảng Đông và Hong Kong. Vào ngày 20 tháng 1, nó rời Biển Đông cùng với Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 ngang qua eo biển Balintang. Nó tham gia một đợt không kích lên Đài Loan vào ngày 21 tháng 1 và một đợt khác lên Okinawa vào ngày 22 tháng 1 trước khi rời khu vực quay trở về Ulithi. Sáng ngày 26 tháng 1, nó cùng Lực lượng Đặc nhiệm TF 38 về đến vũng biển Ulithi.

Yorktown ở lại Ulithi để được cung cấp tiếp liệu và vũ khí cũng như thực hiện các bảo trì cần thiết cho đến tận ngày 10 tháng 2. Khi đó, nó khởi hành cùng Lực lượng Đặc nhiệm TF 58, khi Đệ Tam hạm đội trở thành Đệ Ngũ hạm đội khi Đô đốc Spruance thay thế Đô đốc Halsey làm tự lệnh, và thực hiện một loạt các cuộc không kích xuống Nhật Bản và sau đó hỗ trợ cuộc tấn công chiếm đóng đảo Iwo Jima. Sáng ngày 16 tháng 2, chiếc tàu sân bay bắt đầu tung ra các cuộc không kích xuống khu vựcTokyo trên đảo Honshū. Vào ngày 17 tháng 2, nó lại tiếp tục các đợt không kích trước khi lên đường hướng đến Bonins. Máy bay của nó ném bom và bắn phá các căn cứ trên đảo Chichi Jima vào ngày 18 tháng 2. Cuộc đổ bộ lên đảo Iwo Jima diễn tiến vào ngày 19 tháng 2, và máy bay của Yorktown bắt đầu hỗ trợ các hoạt động tác chiến trên hòn đảo vào ngày 20 tháng 2. Các hoạt động này được tiếp nối cho đến ngày 23 tháng 2 khi Yorktown rời khu vực Bonins để tiếp nối các cuộc không kích lên chính quốc Nhật Bản. Nó đến được điểm xuất phát vào ngày 25 tháng 2 và tung ra hai cuộc không kích ném bom và bắn phá các sân bay ở ngoại vi Tokyo. Vào ngày 26 tháng 2, máy bay của Yorktown thực hiện một đợt càn quét qua các căn cứ trên đảo Kyūshū trước khi Đội Đặc nhiệm TG 58.4 bắt đầu rút lui về Ulithi. Yorktown buông neo tại Ulithi vào ngày 1 tháng 3.

Chiếc tàu sân bay ở lại đảo san hô trong vòng hai tuần. Đến ngày 14 tháng 3, chiếc tàu sân bay khởi hành quay trở lại chiến trường để tiếp tục các cuộc không kích vào Nhật Bản và bắt đầu các hoạt động chuẩn bị cho chiến dịch Okinawa được dự định bắt đầu vào ngày 1 tháng 4. Vào ngày 18 tháng 3, nó đi đến khu vực hoạt động ngoài khơi Nhật Bản và bắt đầu tung ra các đợt tấn công vào các sân bay trên các đảo Kyūshū, Honshū và Shikoku.

Đội đặc nhiệm hứng chịu một đợt tấn công cảm tử Kamikaze hầu như ngay khi cuộc không kích bắt đầu. Vào khoảng 08 giờ 00, một máy bay ném bom hai động cơ, có thể là một chiếc P1Y Frances, tấn công từ bên mạn trái. Chiếc tàu sân bay khai hỏa gần như lập tức và bắn cháy mục tiêu, nhưng chiếc máy bay bốc cháy ngùn ngụt vẫn tiếp tục lao vượt qua mũi chiếc Yorktown và cắm xuống nước bên mạn phải. Chỉ bảy phút sau đó, một chiếc Frances khác nỗ lực tấn công nhưng cũng bị bắn hạ và rơi xuống nước do hỏa lực kết hợp của đội hình các tàu hộ tống. Không có đợt tấn công nào khác cho đến trưa hôm đó, và trong thời gian đó Yorktown tiếp tục các hoạt động không kích. Vào lúc xế trưa, ba chiếc máy bay ném bom bổ nhào D4Y Judy tấn công chiếc tàu sân bay, trong đó hai chiếc máy bay đầu tiên bị bắn rơi. Tuy nhiên chiếc máy bay thứ ba đã thành công trong việc phóng một quả bom xuống cầu tàu, quả bom xuyên qua sàn đáp và phát nổ gần mũi tàu, làm thủng hai lỗ lớn và giết chết năm người cùng làm bị thương thêm 26 người khác. Tuy vậy, Yorktown vẫn tiếp tục duy trì được hoạt động, và các khẩu pháp phòng không đã bắn hạ được kẻ tấn công. Nó vẫn tiếp tục các hoạt động không quân tại ba hòn đảo cực nam của quần đảo Nhật Bản, và sau đó nó rút lui để được tiếp nhiên liệu vào ngày 20 tháng 3.

Ngày 21 tháng 3, nó hướng đến Okinawa, nơi nó bắt đầu thực hiện các cuộc tấn công áp chế vào ngày 23 tháng 3. Các cuộc tấn công này được tiếp nối cho đến ngày 28 tháng 3 khi nó khởi sự quay lại vùng biển ngoài khơi vùng biển Nhật Bản để tấn công tiếp nối vào các đảo chính quốc Nhật. Vào ngày 29 tháng 3, nó tiến hành hai đợt tấn công và một phi vụ trinh sát hình ảnh bên trên Kyūshū. Trưa hôm đó vào lúc 14 giờ 10 phút, một chiếc Judy thực hiện một cú bổ nhào tự sát vào chiếc Yorktown. Các khẩu pháo phòng không đã bắn trúng được nhiều phát, làm cho chiếc máy bay bay trượt qua con tàu và rơi xuống biển ở khoảng 20 m (60 ft) bên mạn trái tàu.

Vào ngày 30 tháng 3, Yorktown cùng các tàu sân bay khác trong Đội Đặc nhiệm bắt đầu chỉ tập trung vào Okinawa và các đảo nhỏ chung quanh. Trong hai ngày, chúng tấn công áp chế hòn đảo. Vào ngày 1 tháng 4, lực lượng tấn công bắt đầu các hoạt động xâm chiếm hòn đảo, và trong vòng gần sáu tuần tàu sân bay Yorktown tung máy bay của nó đến hỗ trợ trên không trực tiếp cho lực lượng tác chiến trên đảo. Mỗi ba ngày một lần, nó rút lui về phía Đông để được tiếp nhiên liệu và tái trang bị vũ khí và tiếp liệu. Lần ngoại lệ duy nhất là vào ngày 7 tháng 4 khi nó phát hiện một lực lượng đặc nhiệm hải quân Nhật Bản được xây dựng chung quanh chiếc thiết giáp hạm Yamato thường lẫn trốn đang đi về phía Nam trong chuyến hải hành tấn công liều lĩnh cuối cùng. Yorktown và các tàu sân bay khác nhanh chóng tung ra các đợt tấn công nhắm vào mục tiêu đáng giá này. Máy bay của Liên đội Không quân 9 đánh trúng được nhiều quả ngư lôi vào chiếc Yamato trước khi nó bị nổ tung và chìm. Có ít nhất ba quả bom 250 kg (500 lb) đã đánh trúng chiếc tàu tuần dương hạng nhẹ Yahagi khiến nó cũng bị đánh chìm. Phi công của nó cũng bắn phá các tàu khu trục hộ tống và ít nhất đã bắn cháy một chiếc. Sau khi kết thúc các hoạt động trên, Yorktown và máy bay của nó quay lại tiếp tục nhiệm vụ hỗ trợ trên không cho lực lượng tại Okinawa. Vào ngày 11 tháng 4, nó chịu đựng một đợt tấn công từ trên không khi một máy bay một động cơ đã lao vào nó. Các pháo thủ phòng không của chiếc Yorktown đã bắn hạ được đối thủ. Các cuộc tấn công rời rạc tiếp tục cho đến tận ngày 11 tháng 5 khi nó rời khỏi khu vực Ryūkyūs, nhưng Yorktown không phải chịu đựng thiệt hại nào khác trong khi ghi thêm được một chiến công bắn hạ thêm một máy bay đối phương nữa bằng pháo phòng không. Vào ngày 11 tháng 5, Đội Đặc nhiệm TG 58.4 được cho tách ra hướng về phía Ulithi để được bảo trì, tiếp liệu và nghỉ ngơi.

Yorktown đi vào vũng biển san hô ở Ulithi ngày 14 tháng 5 năm và ở lại đó cho đến ngày 24 tháng 5 khi nó khởi hành cùng Đội đặc nhiệm TG 58.4 đi đến gia nhập các lực lượng ngoài khơi Okinawa. Vào ngày 28 tháng 5 năm, Đội đặc nhiệm TG 58.4 trở thành TG 38.4 khi Đô đốc Halsey thay thế cho Đô đốc Spruance và Đệ Ngũ Hạm đội lại trở thành Đệ Tam Hạm đội. Cùng ngày hôm đó, chiếc tàu sân bay tiếp tục các hoạt động hỗ trợ trên không tại Okinawa kéo dài cho đến tận đầu tháng 6 khi nó tách ra cùng Lực lượng đặc nhiệm TF 38 để tiếp tục không kích lên các đảo chính quốc Nhật Bản. Ngày 3 tháng 6, máy bay của nó thực hiện bốn đợt càn quét các sân bay. Ngày hôm sau, nó quay về Okinawa yểm trợ trên không trong suốt một ngày trước khi rời đi để tránh một cơn bão. Trong các ngày 6 và 7 tháng 6, nó tiếp tục không kích Okinawa. Nó lại tung máy bay đến các sân bay trên đảo Kyūshū, và từ ngày 9 tháng 6 thực hiện một cuộc không kích kéo dài hai ngày vào Minami Daito Shima. Sau đó Yorktown cùng Đội Đặc nhiệm TG 38.4 rút lui về phía Leyte. Nó đến vịnh San Pedro tại Leyte vào ngày 13 tháng 6 để được bảo trì, tiếp liệu và nghỉ ngơi.

Chiếc tàu chiến ở lại Leyte cho đến ngày 1 tháng 7 khi nó cùng Đội Đặc nhiệm TG 38.4 lên đường gia nhập cùng các tàu sân bay khác trong chiến dịch không kích cuối cùng nhắm vào các hòn đảo chính quốc Nhật Bản. Đến ngày 10 tháng 7, nó ở ngoài khơi vùng biển nội địa Nhật Bản và tung các trận không kích vào khu vực Tokyo trên đảo Honshū. Sau khi được tiếp nhiên liệu trong các ngày 11 và 12 tháng 6, nó tiếp nối các cuộc không kích xuống Nhật Bản, lần này là nhằm vào phần cực Nam của hòn đảo Hokkaidō phía Bắc Nhật Bản. Các cuộc không kích này kéo dài từ ngày 13 đến ngày 15 tháng 6. Một đợt tiếp nhiên liệu, cùng với thời tiết không thích hợp, khiến nó ngừng các hoạt động tấn công đến ngày 18 tháng 6, và nó quay lại tấn công vào khu vực Tokyo. Từ ngày 19 đến ngày 22 tháng 6, nó rút lui để được tiếp liệu và nghỉ ngơi; rồi đến ngày 24 tháng 6 lại tiếp tục các hoạt động không kích vào Nhật Bản. Trong hai ngày, máy bay của nó đã tàn phá các cơ sở chung quanh căn cứ hải quân Kure. Một đợt nghỉ ngơi và tiếp nhiên liệu diễn ra trong ngày 26 tháng 6, rồi trong các ngày 27 và 28 tháng 6 năm, máy bay của nó lại hoạt động trên vùng trời Kure. Trong các ngày 29 và 30 tháng 6, nó chuyển mục tiêu sang khu vực Tokyo trước khi được nghỉ ngơi và tiếp nhiên liệu. Một trận bão khác khiến nó phải tạm ngưng mọi hoạt động cho đến tuần lễ đầu tiên của tháng 8. Vào các ngày 8 và 9 tháng 8, chiếc tàu sân bay tung máy bay của nó ra tấn công vào phía Bắc đảo Honshū và phía Nam đảo Hokkaido. Ngày 10 tháng 8, nó tấn công vào Tokyo. Trong các ngày 11 và 12 tháng 8, nó rút lui để tiếp nhiên liệu và tránh một cơn bão; ngày 13 tháng 8, máy bay của nó tấn công Tokyo lần cuối cùng. Ngày 14 tháng 8, nó lại nghỉ ngơi để các tàu khu trục hộ tống được tiếp nhiên liệu; và vào ngày 15 tháng 8, Nhật Bản chấp nhận đầu hàng nên mọi kế hoạch không kích trong ngày được hủy bỏ.

Từ ngày 16 đến ngày 23 tháng 8, Yorktown cùng các tàu sân bay khác của Lực lượng đặc nhiệm TF 58 di chuyển quanh các vùng biển phía Đông Nhật Bản chờ chỉ thị mới trong khi việc thương lượng hòa bình đang được tiếp tục. Sau đó nó được lệnh hướng đến vùng biển phía Đông đảo Honshū nơi máy bay của nó sẽ yểm trợ trên không cho lực lượng chiến đóng nước Nhật. Nó bắt đầu thực hiện việc yểm trợ trên không từ ngày 25 tháng 8 kéo dài đến tận giữa tháng 9. Sau khi văn kiện đầu hàng được chính thức ký kết trên thiết giáp hạm Missouri ngày 2 tháng 9, chiếc tàu sân bay làm nhiệm vụ thả dù tiếp liệu xuống cho tù binh chiến tranh Đồng Minh vẫn còn đang sống trong các trại tù binh. Vào ngày 16 tháng 9, Yorktown tiến vào vịnh Tokyo cùng Đội Đặc nhiệm TG 38.1. Nó ở lại đó để bảo trì và cho thủy thủ đoàn nghỉ ngơi đến cuối tháng. Ngày 1 tháng 10, chiếc tàu sân bay rời vịnh Tokyo đi đến Okinawa. Nó đến vịnh Buckner ngày 4 tháng 10, nhận hành khách lên tàu rồi lên đường vào ngày 6 tháng 10 quay trở về Hoa Kỳ.