1944年８月，尼米茲決定由哈爾西將軍接替斯普魯恩斯擔任第３艦隊（原第５艦隊）的指揮官，具體負責登陸部隊的海空掩護，其快速航空母艦編隊仍由米切爾指揮，但番號改為第３８特混艦隊。
９月，在戰役發起之前，哈爾西首先對菲律賓島、台灣及琉球等地的日軍航空基地進行了大規模的輪番轟炸。在空襲過程中，哈爾西發現菲律賓中部的日軍防禦非常薄弱，於是在９月１３日極力向尼米茲將軍建議：提前發起萊特島登陸作戰。他的建議得到了尼米茲和麥克阿瑟兩位上將的讚同。９月１５日，美參謀長聯席會議作出決定：１０月20日進行萊特島登陸戰役。
就在萊特灣戰役即將開始之際，哈爾西又想到了台灣。他認為，台灣島是日軍“不沉的航空母艦”，而且台灣島距萊特灣不遠，日軍的陸基航空兵肯定會對登陸的美軍帶來巨大影響，必須在登陸作戰打響之前先將其除掉。為此，他命令米切爾“務必癱瘓島上的機場，大量摧毀日軍作戰飛機”。
１０月１２日，天剛蒙蒙亮，米切爾將軍率領他的第３８特混艦隊來到了台灣島以東90海裏的海麵上。他命令航空母艦一字排開，其他艦隻散開在四周進行保護。一切就緒後，他向母艦上的飛機下達了起飛命令。隨著一發紅色信號彈射上天空，航空母艦的飛行甲板上響起了隆隆的飛機馬達聲。不一會兒，400餘架艦載機就騰空而起，齊向台灣島方向飛去。
台灣島日軍指揮官福留繁海軍中將發現美機後，采取了拚命的作戰方式。他把230架戰鬥機全部派往空中，並命令全島高射炮兵進入一級戒備狀態、同時命令僅有的朋架“１”式陸上攻擊機全部掛上魚雷和炸彈，從另一個方向迂回襲擊美艦隊。
戰後福留繁回憶說：“一場可怕的空戰在我的頭頂上展開了。我們的艦載機大批地朝入侵的美機撲去。我們的飛機看來幹得很漂亮。我想，我不能要求它們打得再出色了。片刻功夫，我看到飛機一架接一架起火，往下栽。‘打得好！打得好！一次大勝仗！’我拍手稱快。待近時一看，使我大失所望。天哪！那些被擊落的都是我們的戰鬥機，而在我們頭頂上耀武揚威盤旋的全是敵機！那些塗有美軍標誌的飛機，每一架機頭，機翼處能噴出4～6道又粗又長的火舌，日機碰上這些火舌便開始起火、冒煙。而我們的‘零’式戰鬥機射出的曳光彈道明顯細小，那些７．７毫米口徑的機槍子彈隻配打打飛鳥，哪裏能對付這些裝備有厚厚的防護裝甲的美國戰鬥機呢？簡直是以卵擊石。在這一邊倒的片刻作戰中，戰鬥很快結束了，我們徹底失敗。”
盡管日機大部分被擊落，但福留繁將軍仍不死心。此時，他將他的全部希望都寄托在那８０架攻擊美艦隊的“神兵”身上。可不一會兒即得到了報告：“我機群還未到達美艦隊上空，便遭到‘惡婦’式戰鬥機的攔截，在美機和美艦高射炮打擊下，已損失４０多架‘1’式攻擊機……
這時，美軍攻擊機已將攔截的日戰鬥機全部消滅，開始在台灣島上空扔炸彈了。台灣島上的航空設施遭到嚴重破壞，而美軍僅損失飛機４０餘架。
此後的3天內，米切爾又先後3次以大批轟炸機對失去防空能力的台灣島進行轟炸。另外，從中國境內基地起飛的１１架陸軍航空兵巨型Ｂ－２９轟炸機也轟炸了高雄地區。至此，日軍在預定地區的航空設施全部被摧毀。
美軍以損失８９架飛機的代價，取得了擊毀日軍各型飛機近1200架的巨大戰果。台灣島已不可能對美軍的萊特灣作戰構成任何威脅了。在整個作戰地區，美軍已奪取了製海和製空權，為麥克阿瑟的登陸作戰掃清了障礙。
１０月１４日，米切爾將軍心滿意足地收回艦載機後，即下令返航。他將和哈爾西一起，揮師向菲律賓殺來。
2.初戰錫布延海雙方均遭重創
在菲律賓諸島中，萊特島“街亭雖小，關係重大”，是菲律賓各島的喉舌部位，也就成了雙方必爭之地。因此，在這一帶日軍也傾其海軍全部實力，決心與美國人血戰到底。１０月２０日，美軍在菲律賓中部的萊特島登陸，為了支援掩護登陸部隊，美軍把中太平洋戰區的第3艦隊和西南太平洋戰區的第7艦隊全部集中到了菲律賓東部海域，總兵力達１２艘航空母艦、１８艘護航航空母艦、１２艘戰列艦、２０艘巡洋艦和104艘驅逐艦，隻艦載飛機就有１８００餘架。
然而，就在美軍登陸萊特島的前兩天，日本人碰巧截獲了美軍一份電報，這份電報正好為日軍提供了所需要參考的重要情報，於是日本海軍司令豐田下令實施“捷-１”作戰計劃，從而釀成了第二次世界大戰中最後一次，也是規模最大的一次海戰。