Файл открыт на чтение и запись, системное кеширование отключено:
::CreateFile(file_name, GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, NULL, OPEN_EXISTING,
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_NO_BUFFERING, NULL);
Открыт корректно, ему назначен какой-то дескриптор. Что-то туда записали. Файл не закрываем, но знаем, что изменяться он гарантированно не будет. Есть ли возможность открыть повторно этот файл, но уже только на чтение?
FILE_FLAG_OVERLAPPED
это вообще из другой оперы, он не имеет отношения к тому, что вы думаете. Название данного флага весьма неудачно. Кроме того, WinAPI исключений не кидает, и если у Вас там где-то исключение(SEH?), то проблема не в вызове API, а в каких-то параметрах.