美軍全殲日本航空母艦編隊
1944年10月24日，小澤將艦隊分為前衛和本隊兩個艦群進行活動，以便吸引美軍的注意。
晚20時，當小澤得知栗田艦隊已經返航後，便命令艦隊收攏，向北方退避。不久，小澤又接到聯合艦隊司令的“仰仗神明庇佑，全軍猛進突擊”的電令。子夜，他又率部再度折回南下。
25日6時左右，小澤艦隊的本隊與前衛部隊在預定海域會合。此時，小澤擁有大型航母一艘、輕型航母3艘、戰列艦兩艘、輕巡洋艦3艘和驅逐艦8艘。
與此同時，在甲板上待機的美軍第一攻擊波的180架飛機也跟隨著偵察機起飛了。由於美軍突擊機群在空中得到了及時的引導，8時稍過就發現了小澤艦隊。
美機立即開始衝破日艦空中火力屏障和僅有的13架日軍戰鬥機的攔阻，進行猛烈的攻擊。小澤的“千歲號”輕型航母首先被炸沉，“瑞鶴號”航母也被魚雷擊中。此外，還有一艘驅逐艦被美軍擊沉。
小澤在美機的猛烈攻擊中，不忘自己的使命。
8時30分，他向栗田發了一份電報：“敵艦隊已被我誘至北方，目前正在集中火力向我進攻。”
然而，這份極為重要的電報，栗田卻沒有收到。
10時，美軍對小澤艦隊進行了第二次攻擊。此次空襲中，日軍1艘巡洋艦被擊傷，航速降為10節；“千代田號”輕型航母也中彈起火、開始傾斜。
此時，哈爾西早已殺紅了眼，根本顧不得認真地分析金凱德的數份求救電報，他要集中全力消滅眼前這股殘存的敵人。
常言道：旁觀者清，當局者迷。遠在千裏之外的夏威夷，尼米茲發電告誡哈爾西“上當了”。
直至此時，哈爾西才大夢初醒。他立即火速收兵，親自率戰列艦編隊先行，第38特混艦隊和第四特混大隊隨後，日夜兼程趕往萊特灣。留下米切爾海軍中將指揮第二和第三兩個特混大隊，繼續追殲小澤艦隊。
11時45分，米切爾指揮第三批突擊機群發起第三次攻擊，襲擊了殘存的日軍航空母艦。結果，“瑞鳳號”被重創，“瑞鶴號”又被3枚魚雷擊中，不久也沉沒了。這艘日本唯一尚存的參加過偷襲珍珠港航母的沉沒，表明美國海軍已經報了當年的“一箭之仇”。
午後，美軍第四次派出突擊機群，終於將奄奄一息的“瑞鳳號”航母也送入了海底。
18時，小澤艦隊在暮色中開始撤退。撤退途中又遭到美潛艇的襲擊，一艘負傷的巡洋艦又被擊沉。此外，小澤放棄的重傷的“千代田號”輕型航母，也被美軍水麵艦艇給擊沉了。
此次戰鬥中，日軍先後被美軍擊沉了4艘航空母艦，一艘巡洋艦，兩艘驅逐艦。損失雖然相當慘重，但是卻達到了引誘美軍機動部隊北上的目的。然而，小澤所付出的巨大犧牲卻沒有換取日軍預想的戰果，因為栗田並沒有利用小澤創造的這一有利戰機，去爭取萊特灣抗登陸作戰的勝利。小澤成了白白送給美軍的誘餌。