在空袭过后，泛美航空的员工搭乘“菲律宾快艇(philippine clipper)”撤离，“菲律宾快艇”是一架马丁m-130飞行艇，当时刚好搭载着乘客停靠在威克岛，在空袭时奇迹地毫发无伤。但泛美航空所雇用的查莫罗人不被允许上机而被留在岛上。

日军在其后发起了两次空袭。12月9日的空袭目标为主营地，摧毁了民用医院及泛美航空的设施。美军在空袭后立刻进行炮位移动，避免日军侦照炮位，并在原本的位置上设置了木制的复制品，并成功地诱骗日军袭击诱饵的位置。隔天日军则是将轰炸机攻击集中在偏远的威尔克斯岛(wilkes Island)，其中一个炸弹不偏不倚地引爆了民用炸药堆并造成连续反应，摧毁了威尔克斯岛的火炮弹药。

12月11日清早，在借由4架幸存的野猫的支援下，美军成功击退由南洋部队发起的攻击。南洋部队由轻巡洋舰夕张号、天龙号、龙田号和驱逐舰弥生号、睦月号、如月号、疾风号、追风号、朝凪号和2艘由枞级驱逐舰改装而成的巡逻艇第32号哨戒艇（原葵号）以及第33号哨戒艇（原萩号）和潜水母舰迅鲸号以及2艘运兵船金刚丸、金龙丸组成。运兵船上搭载了450名海军陆战队。

潜水艇伊65、伊66、伊67则是在周边巡逻确保防线。

美国海军陆战队员以6门5-英寸（127-毫米）岸防炮攻击入侵舰队，陆战队指挥官戴维鲁少校下令炮手等待敌军到达岸防射程内才开火。

位于皮尔岛(peale islet)的L炮连击沉离岸4,000 yd（3,700米）远的疾风号，岸上守军全程目睹疾风号遭到至少两发炮击命中其弹药库并造成爆炸后的两分钟内沉没。A炮连宣称命中数次夕张号，但夕张号的行动报告并未提及受到任何损害。 4架野猫同时以炸弹攻击如月号船尾储存深水炸弹的位置，并成功击沉如月号。

这两艘日军驱逐舰失去几乎所有船员(仅有1名疾风号船员生还)，疾风号也成为大日本帝国海军在二战中第一艘被击沉的水面舰。日方纪录在首次登陆行动时共有407人伤亡。日军决定取消登陆并撤退，这也是他们在二战中面对美军的首次挫败。

与此同时，关于像海军请求增援的消息也从威克岛通过14军区，然后传到了弗莱彻的手上。