С наступлением рассвета с американских авианосцев были подняты 180 самолетов. Часом позже разведывательные самолеты 38-го оперативного соединения вновь обнаружили северное соединение противника, следовавшее в составе одного тяжелого и трех легких авианосцев, двух линейных кораблей-авианосцев, трех легких крейсеров и эсминцев. В завязавшемся воздушном бою американские истребители сбили большую часть истребителей противника, в то время как торпедоносцы и бомбардировщики через завесу зенитного огня атаковали японские корабли. В результате атаки один эсминец был потоплен, легкие авианосцы "Дзуйхо" и "Титосэ" повреждены бомбами, тяжелый авианосец "Дзуйкаку" торпедирован. В 10.00 американская авиация вторично атаковала теперь широко рассредоточенные корабли японского соединения. Одна группа американских бомбардировщиков атаковала крейсер "Тама", в результате чего он уменьшил скорость хода до 10 узлов. Вторая группа нанесла удар по легкому авианосцу "Тиёда", который потерял ход, загорелся и накренился.
Тем временем 34-е оперативное соединение Хэлси, ведя радиолокационное наблюдение за горизонтом в надежде обнаружить корабли противника, уходило все дальше на север, В 04.12 Кинкейд радировал Хэлси о том, что корабли 7-го флота ведут бой с японскими силами в проливе Суригао, и одновременно запросил его, "охраняет ли 34-е оперативное соединение выход из пролива Сан-Бернардино?". Эту радиограмму Хэлси получил, к сожалению, только в 06.48. Хэлси немедленно ответил, что "34-е оперативное соединение вместе с группами авианосцев действует против авианосного соединения противника". Это сообщение ошеломило Кинкейда.
В 08.00 Хэлси с большим запозданием получил сообщение о том, что в проливе Суригао атака противника отбита. Из этого Хэлси заключил, что 7-й флот теперь в состоянии полностью обеспечить оборону залива Лейте. Десять минут спустя Хэлси получил от Спрэгью, командира одной из групп эскортных авианосцев в районе залива Лейте, радиограмму, но тоже с задержкой, с просьбой о помощи. Эта группа, маневрировавшая в районе острова Самар, была атакована внезапно появившимися кораблями центрального соединения противника. Однако Хэлси не был встревожен. "Я считал, - заявил он позднее, - что 16 эскортных авианосцев имели достаточно самолетов, чтобы успешно обороняться до подхода тяжелых кораблей Олдендорфа".
Вслед за радиограммой Спрэгью Хэлси получил целую серию радиограмм от Кинкейда, в одной из которых, посланной открытым текстом, содержалась просьба оказать помощь авиацией и быстроходными линейными кораблями. Курита, перехватив незашифрованную радиограмму в адрес Хэлси, пришел к выводу, что мощное американское соединение находится где-то поблизости и быстро окажет помощь Спрэгью. Хэлси был раздражен. "Моей задачей, - заявил он позднее, было наступать, а не защищать 7-й флот; я должен был наносить 3-м флотом удары. Я стремился в тот момент перехватить японское соединение, которое серьезно угрожало не только Кинкейду и мне, но и всей стратегии войны на Тихом океане в целом". Хэлси принял решение, которое считал единственно возможным. Он радировал Маккейну: "Следовать полным ходом на помощь Спрэгью" - и информировал об этом распоряжении Кинкейда, а сам с 34-м оперативным соединением и тремя оперативными группами 38-го оперативного соединения продолжал идти в северном направлении, удаляясь от залива Лейте.
Адмирал Нимиц, находившийся в Пирл-Харборе и следивший за обстановкой в районе операции, решил наконец вмешаться. Он направил Хэлси резкую и лаконичную телеграмму: "Где находится, повторяю, где находится 34-е оперативное соединение?" Этот запрос Хэлси получил чуть позже 10,00. Около 11.00 он принял решение, о котором впоследствии пожалел. Хэлси приказал 34-му оперативному соединению повернуть на 180° и идти на юг. "В тот момент, - пишет Хэлси, - северное соединение японцев с двумя сильно поврежденными и потерявшими ход авианосцами находилось в 42 милях от 400-мм орудий моих линейных кораблей... Я не воспользовался возможностью, о которой мечтал с юношеских лет, когда был еще кадетом".