50 и 0252- выпустила 8 торпед. За 30 секунд до этого Меррилл, который ожидал результата торпедного залпа Бурка (сделан в 0246), на основании доклада БИЦ-о новом курсе противника приказал крейсерам открыть огонь по ближайшему крейсеру «Сендай».
Благодаря управлению стрельбой по радару концентрация огня на японском крейсере дала свои плоды в первые же секунды боя. На нем заклинило руль, начались пожары и взрывы. Концевые эсминцы левой колонны «Самидаре» и «Сирацую», пытаясь уклониться от залпов 152-мм снарядов, столкнулись друг с другом и легли на обратный курс, выходя из боя. Но ни одна из выпущенных Бурком 25 торпед из-за резкого поворота японцев не достигла цели. Японцы открыли ответный огонь, но их залпы ложились несколько впереди и недолетом. Зато их осветительные снаряды заставили американцев поставить дымзавесу и в 0251 повернуть «всем вдруг» вправо - на курс 200°. Благодаря этому их крейсера за первые полчаса боя не получили ни одного попадания. Эсминцы 46-го дивизиона, державшиеся впереди крейсеров, после открытия огня резко повернули вправо на 8 румбов, затем так же влево. Концевой эсминец «Фут» замешкался и продолжал идти впереди главных сил. Когда он понял свою ошибку и поспешил на соединение со своим дивизионом, то в 0308 нарвался на японскую торпеду, выпущенную отрядом крейсера «Сендай». «Футу» оторвало корму и он неподвижно застыл на воде.
Повернувшие на юг в 0250 «Миоко» и «Хагуро» еще не обнаружили противника. Поэтому адмирал приказал повернуть влево и описать полную циркуляцию, спасаясь от огня невидимых американских крейсеров. Правая колонна контр-адмирала Осуги сделала то же самое и в результате ее корабли стали пересекать курс выходящих из циркуляции тяжелых крейсеров. Третий корабль правой колонны «Хацукадзе» в 0307 столкнулся с «Нати». Форштевень крейсера содрал с эсминца два торпедных аппарата и унес с собой кусок обшивки правого борта (он так с ним и прибыл в Рабаул). Омори даже подумал, что потопил собственный эсминец.
В 0301 Меррилл, пройдя 20 минут южным курсом, начал описывать первую петлю огромной «восьмерки», чтобы выйти из-под 46-го дивизиона Остина, мешавшего вести огонь, и сохранить выбранную дистанцию до противника. К тому же такое маневрирование мешало японцам попасть торпедами. В начале поворота крейсер «Кливленд» чудом увернулся от внезапно показавшегося впереди неподвижного эсминца «Фут». Прекрасная выучка американских командиров позволила не только без столкновений и потери строя совершать резкие повороты на высокой скорости, но и продолжать при этом вести стрельбу. Но и попаданий было не много.
«Хагуро» получил 6 152-мм и 127-мм снарядов, из которых 4 не взорвались Только в 0313 Омори наконец-то увидел противника. Он довернул на 20° вправо, чтобы сократить дистанцию, приказал обоим тяжелым крейсерам выпустить торпеды. Залпы 203-мм снарядов стали накрывать три головных американских крейсера. Между 0320 и 0325 головной «Денвер» (изначально он был концевым) получил три 203-мм снаряда в носовую часть, которые хотя и не взорвались, но сделали такие дыры в обшивке, что крейсер набрал много воды и сбавил скорость до 25 узлов. Флагман Остина «Спенс» в 0320 получил опасное попадание в ватерлинию, и забортная вода смешалась с топливом (но сказалось это только утром). «Миоко» и «Хагуро», а также «Агано» с двумя оставшимися эсминцами шли в направлении SSE. В 0326 дистанция сократилась до 65 кабельтовых, и Меррилл, опасаясь торпед, снова повернул на 16 румбов, завершив нижнюю петлю «восьмерки». Японские гидросамолеты сбросили над его крейсерами новые САБ’ы, и американские корабли стали ярко отсвечивать серебром. Однако с кораблей Омори приняли всплески от близких разрывов у первых трех крейсеров за торпедные попадания. Затем крейсера скрылись за дымом от собственной стрельбы, а японцы подумали, что все они затонули. Полагая, что имеет дело по меньшей мере с 7 тяжелыми крейсерами и 12 эсминцами, японский адмирал решил, что трех потопленных крейсеров достаточно и в 0327 дал приказ на отход.
Американские отряды оказались сильно разбросанными. Дивизион Бурка, с трудом собравшись после выпуска торпед часом ранее, в 0349 наткнулся на горящий «Сендай» и открыл по нему огонь. Примерно в 04°° крейсер затонул, получив попадания не менее двух торпед. Отходящие полным ходом «Самндаре» и «Сирацую» были видны на экранах радаров. А вскоре слева по носу были замечены силуэты. Бурк запросил по радиотелефону Остина: “Мы видим цель в 7000 ярдов и собираемся открыть огонь”, на что тот ответил: “О, не делайте этого, это мы!”. Но это были японцы, которые таким образом избежали участи своего флагманского крейсера. Посланные нм вдогонку торпеды 3 эсминцев 46-го дивизиона прошли мимо. Затем «Спенс», отсоединившийся от остальных двух эсминцев своего дивизиона, заметил поврежденный «Хацукадзе» и принялся добивать его снарядами почти в упор. Вскоре к нему присоединились 4 эсминца 45-го дивизиона, открывшие огонь в 0518. Спустя 21 минуту «Хацукадзе» скрылся под водой.
Добив два корабля противника, американцы стали собирать свои. Их крейсера, выпустившие в ходе предыдущих бомбардировок по берегу около 3400 152-мм и 4500 127-мм снарядов и в ночном бою еще 4591 и 705 соответственно, почти исчерпали боезапас. Они с трудом отбились от массированных дневных атак японской авиации (около сотни палубных самолетов), хотя только «Монпелье» получил небольшие повреждения от двух бомб, попавших в правую катапульту. Эсминец «Клакстон» взял поврежденный «Фут» на буксир и благополучно привел его в базу.
Еще перед боем «Хагуро» 1 ноября у мыса Мольтке в 2330 (Токийское время) получил некоторые повреждения носовой надстройки и борта в средней части корпуса от близкого разрыва 227-кг бомбы, сброшенной самолетом-разведчиком SB-24 из состава 5-й бомбардировочной группы. Скорость крейсера упала до 26 узлов. Во время боя крейсер между 01011 и 0120 получил около 10 попаданий 152-мм и 127-мм снарядами, большинство из которых не взорвались. Попадания были зарегистрированы в установку 127-мм орудий №2 (левый борт) с повреждением поворотного стола, в казапульзу, в топливную цистерну рядом с ЦАП. Убит 1, ранено 5 человек. Отремонтирован в Сасебо.
Не считая потопленных «Сендай» и «Хацукадзе», японцы получили только поверхностные повреждения. В «Миоко» попал 1 или 2 152-мм снаряда, в «Сендай» (по оценкам) не более 5. Даже с учетом нескольких возможных попаданий в другие корабли получается, что американцы добились около 20 при почти 4600 выпущенных 152-мм снарядов. Но не только попаданиями можно оценить эффективность американского огня: японцы были вынуждены радикально маневрировать, что привело к полному расстройству их боевого порядка и двум столкновениям. Из 52 выпущенных эсминцами торпед попали только две в неподвижный «Сендай» (эсминцы еще выпустили 2596 127-мм снарядов). Кроме пострадавших на «Хагуро» японцы потеряли 320 человек на «Сендай» (нескольких человек, включая контр- адмирала Идзуина, сняла подлодка, многие добрались до берега на плотах) и около 240 на «Хацукадзе» (погибли все). После прибытия в Рабаул 2 ноября оба тяжелых крейсера 4-го ушли в Трук (там 7-го). По пути «Хагуро» взял на буксир танкер «Ниссо Мару», поврежденный американской авиацией (сначала его буксировал «Тёкай»). 12 ноября оба крейсера ушли на ремонт в Сасебо, куда прибыли 17-го.
Японцы добились 5 попаданий в «Денвер», одного в «Спенс», а из торпед попала только одна - в «Фут» (19 убитых и 17 раненых). Но контр-адмирал Омори, сильно преувеличивший свои «подвиги», получил от начальства следующий чин. Но если бы дело было только в этом...
Из-за ошибочных данных о повреждениях американских кораблей в ходе боя в заливе Императрицы Аугусты и последующих атак авиации вице-адмирал Курита решил послать для нового удара по американцам у Бугенвиля еще 7 тяжелых крейсеров из Трука, долго сберегаемых для такого случая. Выйдя из Трука 3 ноября, 4-я эскадра (за исключением «Тёкай», назначенного 4 ноября вместе с 3 эсминцами эскортировать в Трук поврежденные танкеры «Нитией Мару» и «Ниссо Мару»), 7-я эскадра и «Тикума» на рассвете 5-го прибыли в Рабаул.
Когда пришедшие корабли стали на якорь в бухте Симпсон и приступили к заправке топливом, на базу был совершен налет силами авиагрупп авианосцев «Саратога» и «Принстон» из соединения TF38 контр- адмирала Фредерика Шермана, маневрировавшего с 900 в 57 милях на SW от м. Торокина и в 230 милях на SE от Рабаула. Эти корабли были заблаговременно обнаружены самолетами-разведчиками. Но квалификация японских пилотов к тому времени упала так сильно, что они приняли два авианосца за транспорты. Поэтому никто из начальства не побеспокоился о принятии дополнительных мер ПВО базы и выводе кораблей в море, где они имели бы хоть какие-то шансы уклониться от воздушных атак.
В ударной волне участвовали 33 истребителя «Хэллкэт», 16 торпедоносцев «Эвенджер» и 22 пикировщика «Донтлесс» с «Саратоги» и еще 19 «хэллкэтов» и 7 «эвенджеров» с «Принстона». В 1110 их обнаружили над проливом Сент-Джордж-Чэннел, по базе объявили воздушную тревогу и стали поднимать на перехват 70 дежурных истребителей. Но американские летчики их одурачили. Вместо того, чтобы по ожиданию японцев разбиться на мелкие группы перед заходом на цель, они сохранили строй и пошли прямо под зенитный огонь, куда «зеке» сунуться не рискнули. Вместо бомбардировщиков и торпедоносцев им пришлось иметь дело с «хэллкэтами». А ударные самолеты устроили в гавани настоящий погром. Хотя ни один из кораблей не затонул, практически весь 2-й Флот вице-адмирала Куриты был выведен из строя. Одна из бомб (самолет лейтенанта Ньюэлла) попала в трубу заправлявшегося крейсера «Майя» и взорвалась в МКО. «Такао» получил два прямых попадания, открывших большие пробоины по ватерлинии. «Атаго» сильно пострадал от трех близких разрывов. Прямые попадания бомб получили «Могами» и «Агано». Легкий крейсер «Носиро» был поражен торпедой. Из эсминцев пострадали «Фудзинами» (не взорвавшейся торпедой) и «Вакацуки» (близкие разрывы);