В 08.12 24 октября самолеты авианосцев 3-го флота обнаружили огибавшее южную оконечность Миндоро центральное соединение Куриты. Часом позже авианосная авиация донесла, что в море Сулу находится южный отряд кораблей Насимуры. Примерно в полдень самолеты армейской авиации обнаружили соединение Симы, шедшее следом за южным отрядом к проливу Суригао. Авианосная авиация нанесла удар по кораблям соединения Куриты и отряда Насимуры. Основной удар был направлен против центрального соединения, представлявшего наибольшую потенциальную опасность. В ходе этих действий авиации против центрального соединения в море Сибуян затонули линейный корабль "Мусаси" и эсминец; тяжелый крейсер, получив серьезные повреждения, повернул обратно; два линейных корабля и легкий-крейсер получили повреждения. Из состава южного отряда повреждения получили линейный корабль и эсминец. Японские самолеты с острова Лусон атаковали корабли 3-го флота, добившись попадания бомбы в авианосец "Принстон". В тот же день после снятия экипажа с горевшего авианосца он был потоплен своими силами.
В ту же ночь южный отряд Насимуры вошел в пролив Суригао. К этому времени в заливе Лейте, у входа в пролив Суригао, для встречи отряда Насимуры американское командование развернуло группу кораблей артиллерийской поддержки десанта под командованием Олдендорфа. В последовавшем встречном бою отряд кораблей Насимуры был уничтожен. Соединение крейсеров и эсминцев Симы, следовавшее за отрядом Насимуры в пролив Суригао, поспешно отвернуло, чтобы не разделить судьбу южного отряда.
В то же утро к северу от острова Лусон появилось не обнаруженное до сих пор соединение Одзавы. На северное соединение, имевшее в своем составе четыре авианосца, возлагалась задача отвлечь на себя 3-ий флот Хэлси. Незадолго до полудня 24 октября самолеты Одзавы совершили безуспешный налет на американские авианосцы и затем произвели посадку на остров Лусон. Только к вечеру того же дня разведывательные самолеты Хэлси обнаружили авианосцы Одзавы. Считая, что центральное соединение Куриты уничтожено, Хэлси все свое внимание сосредоточил на соединении Одзавы, на что и рассчитывали японцы. В 20.00 3-ий флот повернул на север, чтобы нанести удар по соединению Одзавы, оставив выход из, пролива Сан-Бернардино в океан открытым. Не было здесь и американских подводных лодок. Перед боем в Филиппинском море здесь нес боевое патрулирование "Флайинг Фиш", но теперь пролив Сан-Бернардино был зоной действий авиации.
В 08.00 26 октября самолеты соединения Митчера нанесли удар по авианосцам соединения Одзавы. Все четыре авианосца были либо потоплены, либо повреждены. В ходе боя Хэлси получил сообщение от Кинкейда, что Курита с мощным центральным соединением находится в районе острова Самар, следуя к заливу Лейте. Ведя бой с соединением Одзавы, Хэлси только в 11.15 приказал одной авианосной группе и линейным кораблям следовать на помощь Кинкейду в залив Лейте. Авианосные группы Митчера продолжали наносить удары по кораблям японского оперативного соединения Одзавы. Крейсера и эсминцы получили приказ следовать на север и уничтожить поврежденные японские корабли. Однако линейные корабли "Исе" и "Хюга", три легких крейсера и пять эсминцев сумели оторваться и уйти на север.
Вскоре после 17.00 24 октября центральное соединение Куриты шло морем Сибуян курсом на пролив Сан-Бернардино. Курита ждал, что американские подводные лодки атакуют соединение в проливе и на выходе из него в Тихий океан, но этого не случилось по той простой причине, что лодок там не было. В этом районе действовали авианосная и базовая авиация, а также американские надводные корабли. Чтобы исключить возможные недоразумения между этими силами и своими подводными лодками, последние в указанных водах не появлялись. В проливе Сан-Бернарди-но Курита не встретил американских сил. В 06.07 25 октября было получено первое сообщение, в котором говорилось, что соединение Куриты вышло из Сан-Бернардино в Тихий океан. Самолет противолодочного дозора с эскортного авианосца обнаружил японское соединение, состоявшее из четырех линейных кораблей, восьми крейсеров и большого числа эсминцев, когда оно находилось почти на дистанции ведения артиллерийского огня одной из групп эскортных авианосцев 7-го флота. Шестнадцать эскортных авианосцев 7-го флота были организованы в три группы. На них возлагались задачи разведки, авиационного прикрытия и авиационной поддержки в интересах десантных сил в заливе Лейте. Соединение Куриты вышло прямо на северную группу эскортных авианосцев.
Эскортные авианосцы, находившиеся в охранении эсминцев и сторожевых кораблей, могли противопоставить мощным быстроходным артиллерийским кораблям Куриты только свою авиацию. Северная авианосная группа оказалась на дистанции артиллерийского огня тяжелых кораблей Куриты. Форсируя ход, она пыталась выйти из-под огня, чтобы избежать уничтожения. Одновременно авианосная авиация всех трех групп начала наносить удары по японским кораблям. В атаку вышли также эсминцы и сторожевые корабли, чтобы хоть как-то облегчить положение авианосцев группы. Несмотря на превосходство японских сил в этом бою, они понесли больший урон, чем американская сторона. В бою артиллерийским огнем японских кораблей были потоплены, эскортный авианосец, два эсминца и три сторожевых корабля. Японские силы потеряли при этом три тяжелых крейсера. Вскоре после 09.00 Курита прекратил бой, и в полдень его соединение шло курсом на пролив Сан-Бернардино. В ту же ночь соединение форсировало пролив. Добычей подошедших к входу в пролив линейных кораблей Хэлси стал только отставший от соединения Куриты эсминец.
В ходе боя авианосцев северной группы против центрального соединения Куриты авиация корпуса "камикадзе" с Давао наносила удары по южной группе эскортных авианосцев. Это была первая атака летчиков-самоубийц после начала военных действий на Тихом океане. До наступления ночи пилотируемые самолеты-снаряды потопили один и повредили семь эскортных авианосцев. В ходе боя, происходившего на весьма обширном пространстве, эскортные авианосцы вошли в контакт с японскими подводными лодками.
17 октября Тойода ввел в действие план "Сё-1" — план обороны Филиппин. В это время несколько японских подводных, лодок вели поиск кораблей Хэлси в районе южнее Окинавы. Остальные подводные лодки получили приказ срочно выйти в море через пролив Бунго. Вышедшая в соответствии с приказом "I-44" по причине неисправности механизмов вынуждена была вернуться. Другие лодки, организованные в две группы — "Ко" и "Отсу", должны были развернуться в две разведывательные завесы ,примерно в 500 милях к востоку от Филиппин. Указанную схему развертывания лодок изменили еще до того, как лодки заняли позиции. Новая схема расположения лодок напоминала шахматную доску с квадратами позиций 60 на 60 миль. Эти позиции лодок намечались к востоку от Филиппин, и на них японское командование предполагало развернуть три лодки типа "RO" и восемь лодок типа "I". Вполне возможно, что еще до занятия; лодками назначенных им районов патрулирования японское командование изменило и эту схему. Как бы там ни было, но ясно одно: такое развертывание японских лодок оказалось неудачным, и, видимо, ни одна из них не смогла обнаружить подход к Лейте американских сил.
Получив оповещение о готовящейся операции американского флота в районе восточнее Филиппин, Мива сразу же приказал лодкам перейти в район предполагаемых действий американских сил. В ночь на 23 октября он направил 11 лодок в район между островами Самар и Динагат. Лодкам было приказано во что бы то ни стало атаковать противника. Новый район сосредоточения лодок позволял им проявить большую активность.
После боя у острова Самар остатки японского флота, преследуемые американской авианосной авиацией, отходили из районов боя. Часть отставших поврежденных японских кораблей была добита и пошла ко дну. 27 октября Тойода приказал Миве выслать часть подводных лодок в залив Ламон (остров Лусон) с задачей атаковать американские авианосцы, авиация которых наносила удары по японским воздушным базам в северной части Лусона. Остальным подводным лодкам было приказано занять позицию в районе Лейте с задачей уничтожения сил, перебрасываемых для усиления группировки противника в этом районе. Подводные лодки "RO-112" и "RO-109" вышли из пролива Бунго в последних числах октября. В их задачу входило присоединиться к трем лодкам того же типа, развернутым на позициях в районе залива Ламон.
5 ноября подводной лодке "I-38" было поручено произвести разведку в районе островов Нгулу, расположенных к юго-западу от островов Улити, и доложить результаты не позднее 13 ноября. Следуя на выполнение задания, она донесла об обнаружении оперативного соединения противника, и после этого связь с ней прекратилась. 8 ноября Мива приказал большей части подводных лодок вернуться в Японию. На патрулировании остались "RO-109" и "RO-112" в районе севернее острова Самар и четыре лодки типа "I", как полагал Мива, — в районе Лейте. Но, как говорилось выше, две из них были потоплены, одна ушла для ведения разведки в районе Нгулу, а у Лейте находилась лишь "I-53".
Таким образом, развернутые к востоку от Филиппин пять японских подводных лодок типа "RO" в период проведения десантной операции на острове Лейте контакта с противником не имели и возвратились в Японию ни с чем. Некоторого успеха добились восемь лодок типа "I". Они потопили сторожевой корабль и повредили эскортный авианосец и легкий крейсер. При этом были потеряны шесть японских лодок из восьми. Мива мог успокаивать себя только преувеличенными донесениями об успехах своих лодок и тем, что потери в лодках этих дней ниже потерь, понесенных Японией при ведении американцами операции против Марианских островов. Однако весьма высокий процент потерь заставил японское командование задуматься о целесообразности использования в подводной войне обычной тактики. Этому в значительной мере способствовал успех и популярность авиации корпуса "камикадзе". К тому же в течение некоторого времени в Японии уже велись работы по созданию управ