他們剛剛開過帕納翁島就闖進了美國第七艦隊為他們設置的圈套。傑西·奧爾登多夫少將的6艘戰列艦（從西向東，分別是“賓夕法尼亞”號、“加利福尼亞”號、“田納西”號、“密西西比”號、“馬裏蘭”號、“西弗吉尼亞”號）、8艘巡洋艦（從西向東，分別是：“什羅普郡”、“博伊西”、“菲尼克斯”，以上3艘編成右翼巡洋艦群，麵向南方；“哥倫比亞”、“丹佛”、“明尼阿波利斯”、“波特蘭”、“路易斯維爾”，以上5艘編成左翼巡洋艦群）、29艘驅逐艦和39艘魚雷艇已經嚴陣以待。
由於美軍缺乏在夜間作戰的飛機，故隻能用裝備雷達的魚雷艇來提供信息。20時50分，美國魚雷艇發現西村艦隊。隨後，美軍13個魚雷艇分隊分別向西村艦隊發動魚雷攻擊，無一命中，美軍魚雷艇PT-493觸礁沉沒，但為第七艦隊提供了大量情報。
次日淩晨3時，美軍第54驅逐艦中隊第一部分3艘驅逐艦在7，000~8，000米距離上向西村艦隊發起魚雷攻擊，共射出27枚魚雷，1枚魚雷擊中“扶桑”號中部，“扶桑”號即刻落伍，隨之右回轉後撤，8分鍾後全艦失去動力。3時9分，第54驅逐艦中隊第二部分也發射了魚雷，前導驅逐艦“山雲”號首先中雷，隨即發生大爆炸沉沒。“朝雲”號前主炮下方中彈，艦艏折斷，航速下降至12節。戰列艦“山城”和驅逐艦“滿潮”相繼中雷受傷，“山城”號前後中2枚魚雷，中後部主炮無法工作，但仍堅持前進。3時45分，落後的“扶桑”號中部燃料艙和3、4號主炮塔彈藥艙發生大爆炸，艦體斷裂，艦艏部分於4時20分被擊沉，艦尾部分在1個多小時後也沉沒。戰後誰也不知道“扶桑”號上發生了什麼，因為全艦無一幸免，陣亡人數在1，400~1，600之間。
3時50分，美軍戰列艦、巡洋艦編隊采用海軍炮戰經典戰法，排成2列T字橫隊（戰列艦在後，距離20，000米，巡洋艦在前，距離14，000米），用全正麵交叉火力在雷達引導下共發射大口徑主炮炮彈245發，巡洋艦發射炮彈4，000多發，第56驅逐艦中隊也對其進行魚雷攻擊，共中魚雷2枚，頃刻間，“山城”號劇烈燃燒並發生爆炸，艦橋崩塌，沉入大海，西村中將以下除10人被美軍救起外，其他均隨艦葬身魚腹（作為對比，整個海戰中，西村艦隊損失的戰艦上，幸免的合計僅有26人）。“最上”號也中彈多處，其中防空指揮所被直接命中，艦長、副長、航海長等幾乎所有的高級軍官全部被炸死，隻好由炮術長荒井大尉代理指揮。“時雨”號驅逐艦也有5處受創。
4時15分，誌摩的“那智”號和“足柄”號重巡洋艦以及8艘驅逐艦到達戰場。誌摩以為他看到的那兩段殘片是西村的兩艘戰列艦的剩餘（實際上它們是“扶桑”號的兩段），他認識到通過海峽是毫無希望的，因此下令轉身撤退。在混亂中他的旗艦“那智”號與焚燒的“最上”號相撞，喪失機動能力而落後的“最上”號第二天被飛機擊沉。誌摩艦隊在撤退過程中，受到美軍艦載機的追擊，輕巡“阿武隈”號和驅逐艦“不知火”號相繼沉沒。
蘇裏高海戰是人類曆史上最後一次發生在戰列艦之間的海戰，是海戰史上組織最成功的戰例之一。美軍以1艘魚雷艇為代價，獲得了擊沉2艘戰列艦、1艘重巡洋艦、3艘驅逐艦，傷1艘重巡洋艦、1艘驅逐艦的驕人戰績。
恩加尼奧角海戰
小澤的艦隊由4艘航空母艦：“瑞鶴”號、“瑞鳳”號、“千歲”號、“千代田”號，第一次世界大戰時建造的戰列艦改裝成的2艘航空戰艦：“伊勢”號、“日向”號，三艘巡洋艦：“大澱”、“多摩”、“五十鈴”和8艘驅逐艦組成。“瑞鶴”號是最後一艘參加過珍珠港事件幸存至此的航空母艦。“日向”號和“伊勢”號的後部炮塔被改成機庫、跑道和起飛機構，但這2條船都沒有帶飛機。小澤一共隻有108架飛機。
一直到10月24日下午16時40分小澤的艦隊才被發現。此時美軍正在對付栗田的艦隊和呂宋島來的空襲。24日晚，小澤獲得了一份美國電報說栗田撤退了（這個消息是錯誤的），但8時豐田下令所有艦隊繼續進攻。
哈爾西看到他有機會消滅所有日本在太平洋上的航空母艦，這樣美國可以毫無憂慮地進攻日本本土。他相信栗田已經在錫布延海戰中被擊退，因此他於子夜後帶領所有的3隊航空母艦和威利斯·李上將的戰列艦（根據哈爾西的命令，為守衛聖貝納迪諾海峽臨時編成第34特混艦隊。命令是個預案，在後來造成理解的混亂。）開始追擊小澤。雖然美國偵察機發現了栗田開向聖貝納迪諾海峽，但哈爾西認為金凱德的第七艦隊足以對付它，未加理會。
美國艦隊的數量比日本艦隊多得多。哈爾西擁有9艘航空母艦（“無畏”號、“大黃蜂”號、“富蘭克林”號、“列克星敦”號、“邦克山”號、“黃蜂”號、“漢考克”號、“企業”號、“埃塞克斯”號）、8艘輕航空母艦（“獨立”號、“普林斯頓”號、“貝勒伍德”號、“科本斯”號、“蒙特利”號、“蘭格利”號、“卡伯特”號、“聖哈辛托”號）、6艘戰列艦（“亞拉巴馬”號、“艾奧瓦”號、“馬薩諸塞”號、“新澤西”號、“南達科他”號、“華盛頓”號）、17艘巡洋艦、64艘驅逐艦和1，000多架飛機，但他將登陸點讓給了幾艘護衛航空母艦和驅逐艦。哈爾西被小澤的誘餌給引誘出來了。