１０月１７日，美軍攻占了萊特島東麵的蘇魯島及迪納加特島。１８日夜，日本大本營向日陸、海軍頒布了開始“捷-１號作戰”的命令。
２０日拂曉，美軍開始在萊特島登陸，當天就奪占並建立了登陸場。由第７艦隊組織的兩棲編隊的４２０艘各型運輸艦船，載著２１３．５萬噸的作戰物資，雲集在萊特灣內。由於登陸場有限，又無大型港口，卸載工作進展得十分緩慢。
為了支援、掩護後續主力部隊登陸，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，艦載飛機１２８０餘架。美軍自恃兵力雄厚，根本沒有考慮對參戰兵力實施集中統一的指揮，也沒有建立統一的指揮部，第３艦隊和第７艦隊仍分屬中太平洋戰區和西南太平洋戰區統轄。
美海軍第７艦隊由金凱德海軍中將指揮，除兩棲作戰編隊外，還有兩個編隊：炮火支援編隊——轄有６艘老式戰列艦、若幹艘巡洋艦和驅逐艦，由奧爾登多夫海軍少將指揮，其任務是對登陸兵實施艦炮火力支援，同時阻止日軍艦沿蘇裏高海峽衝入萊特灣；另一個是空潛警戒編隊——配置在萊特灣外偏東約７０海裏處，由斯普拉格海軍少將統一指揮的３個護航航母小隊組成，轄有４艘護航航母，以及若幹艘驅逐艦，其基本任務是實施對空、對潛警戒，以及對己方的登陸部隊進行空中支援。
第３艦隊位於第７艦隊的警戒編隊以北，由哈爾西將軍指揮。由於其部分兵力已轉隸第７艦隊，因此哈爾西當時隻有第３８特混編隊，下轄４個特混大隊，擁有航空母艦１６艘，新式戰列艦６艘，以及若幹艘巡洋艦和驅逐艦。第３艦隊的基本任務是防止日軍艦艇穿過聖貝納迪諾海峽，從北麵衝進萊特灣。但是，尼米茲在萊特島登陸戰發起前，又給哈爾西部署了三項任務：擔任戰場警戒；防禦日本海空軍對萊特島（灣）的反擊3相機消滅日本海軍主力。
日軍當時十分清楚，殘存的日本海軍根本不是美國兩個艦隊的對手。因此，他們放棄了與美軍艦隊決戰的指導思想，決定以打擊美軍登陸輸送艦船為主，支援萊特島的抗登陸作戰。針對美軍強大的攻勢，為了通過萊特灣的南北兩個海峽口，日軍聯合艦隊精心設置了一個饞人的“誘餌”，即用小澤艦隊將美海軍主力誘至北方，然後栗田艦隊乘機衝入萊特灣，全殲登陸美軍。
２０日，栗田艦隊駛入文萊錨地，並做好了戰鬥準備。他和西村中將指揮艦隊，定於25日黎明一起衝入萊特灣。其行動方案是：他親率“大和”、“武藏”等５艘戰列艦，還有１０艘重型巡洋艦、２艘輕型巡洋艦、１５艘驅逐艦組成栗田艦隊，從巴拉望島西岸北上，經錫布延海，穿聖貝納迪諾海峽，衝向萊特灣。西村海軍中將指揮“山城”、“扶桑”號戰列艦、1艘重型巡洋艦、４艘驅逐艦組成西村艦隊，經蘇祿海，穿過蘇裏高海峽，側攻萊特灣。誌摩艦隊也同時南下助戰，3支艦隊對萊特灣形成鉗形攻勢。
同日，小澤艦隊沿豐後海峽開始機動。小澤及其官兵心裏十分明白，“殲滅美軍航空母艦編隊”僅是字麵上的任務而已，而犧牲本隊，保障栗田等主力艦隊作戰才是真正的目的。小澤艦隊看起來陣勢堂堂，但艦載機隻有１０８架，還不夠幾艘航空母艦編製數的一半，並且飛行員都是缺乏訓練和實戰經驗的新手。因此，其戰鬥力可想而知。
21日，正在南下的誌摩艦隊接到“從蘇裏高海峽向萊特灣衝進”的命令。這樣，西村和誌摩兩個艦隊決定同時從蘇裏高海峽衝進萊特灣。
１０月２２日８時，栗田艦隊由文萊灣出發，經巴拉望西方海麵北上。西村艦隊則於２２日下午３時駛離婆羅乃港。誌摩艦隊駛向台灣海峽。小澤艦隊也在台灣東方偏北的海麵出現。各艦隊都在按預定的計劃開始行動。
但是，厄運首先籠罩在日軍主力編隊栗田艦隊頭上。１０月２２日夜，美軍“飛魚”號偵察潛艇發現了栗田艦隊，並且馬上向哈爾西作了報告。根據哈爾西的指示，“飛魚”號呼喚同伴“絛魚”號，一同尾隨栗日艦隊，並伺機攻擊。