慄田對此卻一無所知。慄田錯誤地將那些護衛航空母艦當作了美國的航空母艦艦隊，他還以為整個美國第三艦隊在他的18英寸炮口前呢。
美國護衛航空母艦立刻向東後撤，希望壞天氣可以影響日本炮的精確度，同時立即發報請求支援用甚至用明碼發報。美國驅逐艦企圖分散日本戰列艦的注意力來取得時間。這些驅逐艦自殺般地對日艦發魚雷，吸引日艦火力。為了躲避魚雷，日艦不得不打散自己的隊形。大和號被兩條平行的魚雷逼迫背向而行，無法轉身，怕被它們擊中，這樣損失了足足十分鐘的時間。四艘美國驅逐艦被沉，其它受傷，但它們為航空母艦獲得時間讓它們的飛機起飛。這些飛機沒有時間轉裝穿甲炸彈，因此它們只能帶著它們正帶著的彈藥起飛（有時甚至是深水炸彈）。美軍航空母艦繼續南逃，而戰列艦的炮彈不斷在它們周圍爆炸。一艘航空母艦被沉，其它受傷。
由於慄田艦隊未完成整編隊形便發動進攻，加上美軍驅逐艦的攻擊將他的隊形打破了，各戰隊散亂在廣闊的海面上。他喪失了對戰事的戰術指揮，三艘他的重巡洋艦被集中的海上和空中的襲擊沉沒。慄田於09：20下令北轉整理隊型。躲過慄田的艦隊襲擊的護衛航空母艦遭受的打擊並沒有結束，被“神風特攻隊”自殺飛機擊沉一艘，另兩艘遭到重創。
不久慄田的艦隊改變航向，駛往萊特灣。就在日本計劃就要得逞的時候，慄田再次北轉撤退。他感覺美軍支援艦隊正向他包圍過來，因此他感覺參戰的時間越長，他遭到美國強大空襲的可能性就越高。在不停的空襲下他向北，然後向西穿過聖貝納迪諾海峽。往返航行300海里的第三艦隊於26日日出後，派艦載機對慄田艦隊的掉隊艦隻進行了襲擊。
慄田艦隊的長門號、金剛號和榛名號受重創。他帶五艘戰列艦進入戰場，當他回到日本時，只有大和號還有作戰能力。
雙方戰鬥序列
日本聯合艦隊方面
第二艦隊
司令長官：慄田健男中將 參謀長：小柳富次少將 總旗艦：愛宕號巡洋艦→大和號戰列艦
第一遊擊部隊第一部隊
第一戰隊：司令官：宇垣纏中將
戰列艦：大和號、武藏號、長門號
第四戰隊：司令長官直率 重巡洋艦：愛宕、高雄、摩耶、鳥海
第五戰隊：司令官：橋本信太郎少將 重巡洋艦：妙高、羽黑
第二水雷戰隊：司令官：早川幹夫少將 輕巡洋艦：能代。
第二驅逐隊：司令：白石長義大佐 驅逐艦：早霜、秋霜。
第三十一驅逐隊：司令：福岡？治郎大佐 驅逐艦：岸波、衝波、朝霜、長波。
第三十二驅逐隊：司令：大島一太郎大佐 驅逐艦：浜波、藤波、島風。
第一遊擊部隊第二部隊
第三戰隊：司令官：鈴木義尾中將 戰列艦：金剛號、榛名號
第七戰隊：司令官：白石萬隆少將 重巡洋艦：鈴谷號、熊野號、利根號、築摩號
第十戰隊：司令官：木村進少將 輕巡洋艦：矢矧號
第十七驅逐隊：司令：谷井保大佐 驅逐艦：浦風、磯風、雪風、浜風、清霜、野分
第一遊擊部隊第三部隊（西村艦隊）
第二戰隊：司令官：西村祥治中將 戰列艦：山城號、扶桑號 重巡洋艦：最上號
第四驅逐隊 驅逐艦：山雲、滿潮、朝雲
第二十七驅逐隊 驅逐艦：時雨
南西方面艦隊 第二遊擊部隊（志摩艦隊）
司令長官：志摩清英中將 重巡洋艦：那智號、足柄號 輕巡洋艦：阿武隈號 驅逐艦：曙、潮、不知火、霞
第三艦隊（小澤艦隊）
司令長官：小澤治三郎中將 參謀長：大林末雄少將 旗艦：瑞鶴號航空母艦（戰歿）→大澱號巡洋艦
本隊：
第三航空艦隊：司令長官直率 航空母艦：瑞鶴號 輕型航空母艦：千代田號、千歲號、瑞鳳號
第四航空艦隊：司令官：松田千秋少將 戰列艦：伊勢號、日向號
巡洋艦艦隊：司令官：多摩艦長山本巖多大佐指揮 輕巡洋艦：多摩、五十鈴
第一驅逐隊：司令官：江？兵太郎少將 輕巡洋艦：大澱 驅逐艦：？、杉、桐、桑
第二驅逐隊：第六十一驅逐分隊：初月、若月、秋月 第四十一驅逐分隊：霜月
盟軍與美國