Положение адмирала Куриты было тяжелым. Он потерял мощный линейный корабль «Мусаси» и семь тяжелых крейсеров: «Атаго», «Мая», «Такао», «Мёко», «Судзуя», «Тёкаи» и «Тикума». Еще один тяжелый крейсер, «Кумано», был сильно поврежден. Из двенадцати крейсеров, которыми он располагал вначале, могли вести боевые действия только четыре. Однако у Куриты все еще был в строю мощный линейный корабль «Ямато» и три других линейных корабля — сила достаточная, чтобы нанести мощные удары по американскому флоту, находившемуся в заливе Лейте. И все-таки японский флот взял курс на север. В это время он подвергся нападению самолетов с американских авианосцев, которым было приказано 23 октября направиться на восток для заправки горючим и которые теперь спешили на помощь флоту. Этого уже было достаточно для японских кораблей. К вечеру Курита отказался от попытки прорваться на север и ночью отступил на запад, пройдя через пролив Сан-Бернардино.
Тем временем корабли 3-го американского флота начали действия против соединения авианосцев в Филиппинском море, северо-восточнее мыса Энганьо. Авианосцы японцев, обнаруженные американцами в 2 часа 25 октября, шли курсом на север. На рассвете американские самолеты поднялись в воздух, чтобы атаковать противника.
В соединение авианосцев входили следующие корабли: большой авианосец «Дзуйкаку», 3 легких авианосца «Титосэ», «Тиёда» и «Дзуйхо», линейные корабли «Хюга» и «Исэ», легкие крейсера «Оёда» и «Тама» и 8 эскадренных миноносцев. Американские силы насчитывали 5 тяжелых и 5 легких авианосцев, 6 линейных кораблей, 8 крейсеров и 41 эскадренный миноносец. Около 9 час. американские самолеты начали бомбардировку японских авианосцев. Налеты продолжались весь день. «Авианосец «Дзуйкаку» пошел ко дну. Авианосцы «Тиёда», «Дзуйхо» и «Титосэ» тоже затонули. К полудню уцелевшие корабли соединения Одзавы, за исключением нескольких эскадренных миноносцев и легкого крейсера «Тама», обратились в бегство. Эскадренные миноносцы и легкий крейсер «Тама» остались для того, чтобы подобрать людей с затонувших кораблей. Но вскоре им самим потребовалась такая помощь, так как они оказались окруженными американскими подводными лодками.
Во время сражения за залив Лейте 16 подводных лодок Тихоокеанского флота патрулировали в районе между Японией и северной частью Филиппинских островов, 6 лодок несли дозор в водах Японии, 3 лодки действовали близ северо-восточного побережья острова Формозы, а остальные 7 находились в проливе Лусон. Еще две группы подводных лодок, по три лодки в каждой, направились из района Сайпана к проливу Лусон, когда стало известно о том, что американские самолеты обнаружили авианосцы адмирала Одзава. С уцелевшими кораблями соединения адмирала Одзава первой вступила в бой подводная лодка «Хэлибат». Находясь в подводном положении, она вечером 25 октября провела торпедную стрельбу шестью электрическими торпедами по цели, которая была принята за линейный корабль типа «Исэ» или «Ямасиро». В лучах заходящего солнца цель с дистанции 3600 м казалась больше, чем она была в действительности. На лодке слышали взрывы пяти торпед. Когда через три минуты она всплыла на поверхность, в поле зрения ничего не было видно, кроме опрокинувшегося вверх килем корпуса корабля. Точно определить название потопленного корабля не удалось. Предполагают, что подводная лодка «Хэлибат» потопила эскадренный миноносец «Акицуки». Затем наблюдатели увидели вдали мелькание сигнальных огней.
Командир «Хэлибат» сообщал: «На горизонте можно было видеть множество вспышек орудийных выстрелов. Я считал, что мы находились впереди основных сил противника, на направлении его возможного отступления».
В 22 часа командир получил сообщение от лодки «Туна» о том, что она обнаружила корабли противника. «Хэлибат» полным ходом направилась на их перехват. Приблизительно через час были замечены пять японских кораблей, но они пока были слишком далеко от лодки.
Тем временем группа лодок, находившаяся примерно в 60 милях севернее этого района, встретила легкий крейсер «Тама». Как выяснилось позже, его вскоре потопила подводная лодка «Джелао». Очевидно, этот легкий крейсер был последним кораблем, который потерял адмирал Одзава в бою близ мыса Энганьо.
Подводные лодки продолжали поиски уцелевших кораблей. В 11 час. 50 мин. 26 октября подводная лодка «Силверсайдс» обнаружила два линейных корабля, идущих на север. Лодка хотела перехватить их, зайдя им в голову, но они изменили курс и увеличили скорость.
28 октября, вероятно, те же самые линейные корабли были обнаружены подводной лодкой «Сидог». Командир лодки атаковал их, выпустив шесть торпед. Но как раз в этот момент корабли сделали поворот, и все торпеды прошли мимо. Пока подводная лодка собиралась предпринять новую атаку, линейные корабли, шедшие со скоростью 22 узла, были уже далеко, направляясь к берегам Японии.