Захват острова Бугенвиль, самого северного и наиболее крупного из Соломоновых островов, был необходим для постройки на нем аэродромов, с которых бомбардировщики и истребители могли бы держать Рабаул под непрерывным воздействием. На Бугенвиле и расположенных около него островах находилось 33000 японцев. Учитывая опыт, полученный при захвате Мунда и острова Велья-Лавелья, Хэлси решил обойти японские силы, сосредоточенные на юге острова и высадиться на менее защищенном побережье, у мыса Торокина в бухте Императрицы Августы. Здесь союзники планировали организовать мощную оборонительную линию, выложить металлические взлетные полосы и вынудить японцев наступать через труднопроходимые горы и тропы в джунглях.
Силы, которыми располагал Хэлси, были недостаточны для такой крупной операции. Он имел около 34000 человек, включая 3-ю дивизию морской пехоты, 37-ю пехотную дивизию и бригадную группу новозеландцев. Все части были сведены в 1-й морской десантный корпус под командованием генерала Вандегрифта. Морские силы были еще более ограничены, так как корабли были заняты в операциях на Средиземном море, а 5-й флот США готовился к боевым действиям в центральной части Тихого океана. Уилкинсону пришлось разместить первый эшелон десанта на 12 транспортах, прикрываемых 11 эсминцами. Поддержку высаживающемуся десанту должны были оказать 39-е оперативное соединение адмирала Мерилла и авианосная оперативная группа под командованием контр-адмирала Шермана во главе с авианосцем "Саратога" и легким авианосцем "Принстон", временно приданным ему из состава 5-го флота.
В порядке подготовки к операции 5-я воздушная армия провела серию массированных налетов на Рабаул, а авиация района Соломоновых островов атаковала аэродромы на острове Бугенвиль, 27 октября 6000 новозеландцев захватили острова Трежери, чтобы организовать на них базу малых кораблей. Этой же ночью 725 морских пехотинцев высадились на остров Шуазель с целью отвлечения внимания противника от главного района высадки десанта. Вскоре после полуночи в день высадки, 1 ноября, для отвлечения внимания противника 39-е оперативное соединение произвело обстрел аэродромов Бука и Бонне, после чего корабли поспешили на юг с расчетом на рассвете обстрелять остров Шортленд, а авианосцам Шермана было приказано продолжать бомбардировку аэродромов Бука и Бонис с воздуха.
Внимание японцев было отвлечено в ложных направлениях, и десантные силы Уилкинсона утром 1 ноября 1943 года вошли в бухту Императрицы Августы. Несмотря на упорное сопротивление находившихся в районе высадки 300 японцев и воздушные налеты японской авиации из Рабаула, операция быстро и успешно развивалась. К наступлению темноты 3-е соединение десантных сил успело высадить 14000 человек и выгрузить 6000 т грузов. Вечером того же дня транспорты ушли, а четыре минных заградителя начали постановку мин у занятого побережья.
Японский 8-й флот отреагировал на высадку десанта почти так же, как и 15 месяцев назад, когда американская пехота высадилась на остров Гуадалканал: Из Рабаула к острову Бугенвиль вышло наспех сформированное соединение из крейсеров и эсминцев под командованием контр-адмирала Омори с задачей уничтожить американские транспорты. Соединение японских кораблей было обнаружено патрульными самолетами с Соломоновых островов. Они быстро доложили о противнике в штаб командования силами в южной зоне Тихого океана и продолжали непрерывно следить за японским соединением. К 02.00 2 ноября Омори в условиях полной темноты, шквального ветра и дождя подошел к побережью у мыса Торокина с двумя тяжелыми крейсерами "Мёко" и "Хагуро", на флангах которых находились легкие крейсера "Агано" и "Сэндай". За каждым из легких крейсеров следовали три эсминца.
Личный состав 39-го оперативного соединения был сильно утомлен после только что проведенных обстрелов неприятельских позиций, однако адмиралу Хэлси ничего не оставалось, как послать это соединение в бухту Императрицы Августы. Адмиралу Мериллу следовало быть осторожным, потому что 39-е оперативное соединение было единственным в южной части Тихого океана. Вместо решительного боя с риском потерять крейсера он вынужден был ограничиться действиями, имеющими своей целью отогнать противника от захваченного американцами побережья. Мерилл решил послать дивизионы эсминцев для нанесения торпедного удара по флангам боевого порядка японских кораблей. Четыре легких крейсера Мерилла должны были прикрывать вход в бухту и огнем 150-мм орудий вынудить противника отойти в море.