В декабре 1965 с Маккейном вновь произошел несчастный случай. Во время полета произошло воспламенение двигателя, Джон успешно катапультировался, но самолет разбился. Маккейн просил начальство перевести его с инструкторской должности на боевую службу. В конце 1966 его перевели на авианосец «Форрестол». Маккейн продолжил военную службу на штурмовике Дуглас A-4 «Скайхок». К марту 1967 его отец уже стал главнокомандующим Военно-морскими силами США в Европе и проходил службу в Лондоне.
Участие в войне во Вьетнаме
Весной 1967 «Форрестол» был переведён в Тихий океан для участия в операции «Катящийся гром» — массированной бомбардировки инфраструктурных объектов Северного Вьетнама: складов оружия, предприятий, мостов и так далее. Маккейн, как и его сослуживцы, выражал недовольство тем, что список целей был ограничен, так что их приходилось поражать много раз, при этом без гарантии того, что именно эти цели являлись значимыми для победы в войне. При этом американским лётчикам приходилось преодолевать систему ПВО, созданную при участии Советского Союза.
29 июля 1967 во время пожара на «Форрестоле» Маккейн чуть было не погиб. Случайно выпущенная неуправляемая ракета поразила его самолёт, который готовился к взлёту с палубы. Ему удалось спастись, спрыгнув на палубу. В последующем за взрывом пожаре погибли 134 и ранены 62 моряка ВМС США. Были безвозвратно утеряны более 20 самолетов. Маккейн был ранен шрапнелью в ноги и грудь. После того, как «Форрестол» был отправлен в ремонт, 30 сентября 1967 Маккейн был переведён на авианосец «Орискани» в 163-ю штурмовую эскадрилью. Всего до конца октября 1967 он совершил 22 боевых вылета, в том числе на цели в районе Хайфона и Ханоя.