1943年3月6日，第8.6特混大队指挥官、第1巡洋舰分队司令查尔斯·H·麦克莫里斯少将率里士满号（CL-9）、班克罗夫特号（DD-598）和考德维尔号（DD-605）回到了荷兰港并进行维修。3月8日，考德维尔号离开前往科迪亚克进行进一步修复。3月12日，贝利号（DD-492）和科格伦号（DD-606）来到了荷兰港。3月14日，里士满号、贝利号、班克罗夫特号和科格伦号进行训练。
当日18点30分，金凯德下令里士满号、贝利号和科格伦号前往埃达克。从3月16日开始，北太司金凯德少将所指挥的第8特混舰队的番号改成第16特混舰队（也就是在1942年他的那支企业号特混舰队的番号），因此，第8.6特混大队的番号也改为16.6特混大队。3月16日，三艘舰船到达埃达克后，继续出港继续进行巡逻和训练。
3月21日12点35分，舰队发现一架双引擎水上飞机在方位角235度，并在9400码距离开火。14点整敌机在方位角70度消失。3月22日9点45分，盐湖城号（CA-25）、戴尔号（DD-353）和莫纳汉号（DD-354）加入第16.6特混大队。随后特混大队继续巡逻以拦截可能的敌军舰队。
此时第16.6特混大队（指挥官第1巡洋舰分队司令查尔斯·H·麦克莫里斯少将）的阵容如下（接下来美军将以此阵容出战）：
盐湖城（CA-25）（舰长伯特兰·J·罗杰斯上校）
里士满（CL-9）（舰长西奥多·M·瓦尔德施密特上校）（旗舰）
贝利（DD-492）（舰长约翰·C·阿特基森少校）（第14驱逐舰中队司令拉尔夫·S·里格斯上校）
科格伦（DD-606）（舰长本杰明·F·汤姆金斯中校）
戴尔（DD-353）（舰长安东尼·L·罗夏中校）
莫纳汉（DD-354）（舰长彼得·H·霍恩少校）
3月25日9点45分，贝利号和科格伦号从盐湖城号加油（实际上由于前几天天气不佳，加油工作受到延误）。10点30分，贝利号完成加油。12点整，16特司金凯德向16.6特大司麦克莫里斯下令28日12点到达X点，这是下令后者撤退回港的命令。14点18分，科格伦号完成加油。18点整，收到太舰总的电文称6艘船前往阿图岛。18点10分，麦克莫里斯收到金凯德的电文，称可根据加油的时间适当延长停留在此区域的时间。根据相关计划，里士满号将会在29日随2艘驱逐舰撤回埃达克，可以说日军来得正是时候。21点20分，科格伦号报告真方位角315度有烟，里士满号则是在真方位角325度看到；科格伦号前去侦察但没有结果；随后继续巡逻；相信这些烟仅仅是雾。
日军日军方面为日本东九区时间。
自从在阿留申作战中占领阿图岛和基斯卡岛后，东北方面的日军就一直在美军空袭和潜艇的干扰之下不得安生。先是1942年7月5日大口黑鲈（USS Growler SS-215）一挑三，击沉霰，大破霞和不知火；同日海神还送走子日，东北方面的可用驱逐舰数量大幅度减少。后有基斯卡岛输送行动中初春和胧护卫的运输舰队遭陆航空袭，初春沉没，胧大破，运输船也损失惨重。
为了摆脱这种惨淡的局面，强化东北方向占领岛屿的防护，从1942年10月下旬开始，日军开始逐步向阿图岛上运送设备和兵员，企图在岛上建设机场和防御设施，按照北海守备队的计划，基斯卡岛的机场将于12月上旬动工，而阿图岛将在下旬开始建设；预想是3月末，两个机场同时完成并可以起降战斗机。但是美军的速度要更快一些。1943年1月6日，美陆军航空队的B-17击沉了前来增援的陆军输送船琴平丸和もんとりゐる丸；1月12日，美军就在最靠近基斯卡岛的大岛，阿姆奇特卡岛上登陆，随后开始建设机场。而日军直到1月27日才知晓此事。
美军在阿姆奇特卡岛建立基地这件事，犹如一记耳光，打醒了一直浑浑噩噩的日军东北方面部队（海军：第五舰队，司令官细萱戊子郎中将；陆军：北部军，司令官樋口季一郎中将）。这意味着基斯卡岛即将进入美军的登陆范围之内。1943年2月5日，针对西阿留申作战问题，日陆海军再次签署了一份中央协定，协力保护基斯卡和阿图两个岛屿的安全。其中海军负责从后方打断美军的海上兵力，事先化解美军的进攻企图；同时负责向基斯卡和阿图岛上运送兵力和物资；同时也要加紧修筑两岛上的水陆航空基地，要在三月底附近完工。同时，陆军将原本的北部军进行改组，编成了北方军，意图向两岛上继续增兵。
但是美军并没想给刚刚缓过神来的日军以机会：他们先是在2月16日完成了阿姆奇特卡岛机场的修建；然后派出以麦克莫里斯为首的巡洋舰部队对企图增援的日军进行高频骚扰：先是在2月19日大肆炮击了阿图岛，次日又击沉了负责向阿图岛运输物资的陆军运输船铜丸。日军此时才觉察到，美军开始采用舰队炮击的方式来拦截日军运输船队，于是改用集团护卫或潜艇输送的方式进行运输。3月7日，日军开始执行第一次集团护卫输送，由那智、摩耶、多摩和木曾四艘巡洋舰护卫君川丸，栗田丸和崎户丸三艘运输船运载机场设备和弹药粮食向阿图岛航行，于3月10日安全抵达阿图岛。3月11日返回幌筵岛。
驻扎在基斯卡岛的日军水侦和北方部队的日军潜艇对美军的兵力也进行了一系列侦察：可以确认的为以1艘芝加哥型重巡洋舰，2艘奥马哈型轻巡洋舰为基准的部队，兵力大致有10艘军舰。根据以上情报，第五舰队开始进行第二次运输作战准备。根据作战计划，第二次运输作战的首要目的仍然是对阿图岛进行输送护卫；其次是对美军舰队进行捕捉和消灭。
由于木曾在运输结束后返回舞鹤做必要的修理和改装，这次作战，原本下辖：
那智（旗舰，舰长曾尔章大佐）、多摩（舰长鹿木善辅大佐）、木曾的第21战队就只能将临时被拉过来的摩耶（舰长松本毅大佐）也编入作战序列，由第五舰队司令官细萱中将直率。
再加上来自第21驱逐队（司令天野重隆大佐）的若叶（舰长末次信义少佐）和初霜（舰长入户野笃生少佐），
细萱直率的本队就此形成。本队负责正常作战的支援，其中最重要的作战任务即消灭美军“北洋舰队”。
护卫部队由被拆的零零落落的第一水雷战队（本部，司令官森友一少将）担任，包含：
阿武隈（旗舰，舰长涩谷紫郎大佐）
第6驱逐队（司令高桥龟四郎大佐）：
雷（舰长前田实穗少佐）
电（舰长寺内正道少佐）
以及来自第21驱逐队的薄云（舰长池田周作少佐）
运输部队中包含三艘运输船：浅香丸（舰长作间应雄大佐）、崎户丸和由薄云单独护送的三兴丸。浅香丸和崎户丸两艘运输船上运载的陆军部队为北海守备队第二地区队（司令官山崎保代大佐）另外运载了海军第51根据地队及第5警备队所需的重武器：高射炮、150、120炮弹和50吨大米。
日军另有以伊31（舰长井上规矩中佐）为首的第12潜水队（司令小林一大佐）进行侦察和协助，主要在阿姆奇特卡岛附近进行侦察和监视；另有阿图岛部队的4-5架水上侦察机（隶属于452航空队，司令高桥农夫吉大佐）可用于协助侦察。
这支运输部队将于X-2日从幌筵岛出发，按照之字航行接近阿图岛北海湾，预计于X日晚19时抵达该地。抵达后率先进行对潜巡逻和对水雷巡逻，然后护送两艘运输船入港卸下士兵及物资，海军的计划并没有给陆军卸载留出很多时间，当日23时，两艘运输船就要在湾口处与大部队会合（此时，薄云和三兴丸将抵达北海湾）并于X+1日9时准时返回幌筵岛。
3月22-23日，日军护卫部队和本队陆续从幌筵岛驶出，前往阿图岛执行运输任务。当时千岛群岛东方海域的天气较差，有势力较强的低气压活动，风度能达到20米每秒。护卫部队针对较差的天气进行了速度和路线的变化，将予定登陆的X日改到了3月27日。25日午后，风波渐渐减弱，风速下降到5米。
26日晨，护卫部队到达北纬54度东经168度40分左右。随着登陆延期的决定下达，日军舰队开始考虑可能遭遇敌机、敌潜艇甚至苏联商船的可能性。舰队在科曼多尔岛南方海面上待机形势。当日11时，护卫部队于北纬53度45分，东经167度17分附近与本队会合，并加入了本队的队尾。
26日下午，第五舰队司令部命令本队进行围绕汇合点附近，进行连续两次航行反转后回到预定航路上，而薄云和三兴丸仍然继续向阿图岛航行。27日凌晨1时，本队向薄云和三兴丸发出了会合的电报；凌晨2时，本队完成航线反转，继续北上：（此时的航行序列为单纵阵，那智、摩耶、多摩、若叶、初霜、阿武隈、雷、浅香丸、崎户丸、电）
作战前日军内容已自动换算为西10区时间。
3月26日7时，位于队尾的电打出了“发现敌人”的信号，但由于当时并不能确认敌友，一水战旗舰阿武隈向舰队司令部报告的则是“发现三兴丸和薄云”。（不同材料对电是否发现了美军舰队有争议，一水战战斗详报并未提及此事）
3月26日7点30分（日出前1小时），科格伦号报告雷达屏幕上在北面10海里处有3个目标，同时里士满号也得到相同的接触报告，此时报告敌军航向80度、航速15节。同时科格伦号在北纬53度、东经168度40分在真方位角10度、14500码得到雷达接触，随后目视到2艘船只、水平线上还有2或3艘，随后向16.6特大司报告。此时敌舰航向真方位角110度，但很快就调转航向，随后科格伦号改变航向朝里士满号集合并提升至全速。莫纳汉号日常进入全员戒备状态。
7点31分，科格伦号进入全员戒备状态。莫纳汉号从TBS上收到向里士满号集中的命令，里士满号航向真方位角20度；莫纳汉号提速至25节，与里士满号距离24海里。
7点32分，贝利号记录科格伦号报告雷达探测到在真方位角10度至少有2艘船，随后进入全员戒备状态。
7点33分，贝利号记录科格伦号报告真方位角10度、7海里处目视到5艘不明船只。
7点35分，戴尔号记录里士满号报告真方位角340度有雷达接触，下令锅炉全开，所有船只接近里士满号，基航向真方位角78度。
7点36分，莫纳汉号记录里士满号航向改为真方位角80度，莫纳汉号右转至真方位角30度。
7点37分，戴尔号航速改为20节，航向改为真方位角0度接近里士满号。7时37分，阿武隈在其200度方向发现了向西航行的一艘驱逐舰和一艘商船的船影，由于三兴丸和薄云的分离行动，阿武隈仍然将辨认为薄云和三兴丸组成的第二护卫队。之后，阿武隈又在177方向发现了一次该船队。
7点44分，戴尔号航向改为真方位角35度，继续接近里士满号。
7点45分，戴尔号记录里士满号报告雷达显示北面有5个目标。莫纳汉号航向改为真方位角357度。
7点47分，贝利号记录科格伦号观测到6艘船。
7点57分，戴尔号航向改为真方位角9度，继续接近里士满号。
7点58分，莫纳汉号提速至27节。
8点整，戴尔号航向改为真方位角14度，接近里士满号，而里士满号航向改为真方位角0度。
8点04分，16.6特大司报告真方位角0度雷达接触到3到5艘船只，莫纳汉号舰长下令指挥仪和瞭望员在敌舰进入射程时射击。
8点05分，科格伦号在贝利号后方500码、在里士满号前方3000码，航向改为真方位角355度，航速15节。莫纳汉号航速29节，加速至最大速度。
8点06分，贝利号发现两艘货船或运输船在真方位角355度、距离12海里；同时航速改为20节。
8点10分，瞭望员报告有5艘运输舰和2艘驱逐舰，随着敌军向东航行，发现2艘爱宕级重巡、2艘球磨级轻巡、4艘驱逐舰和2艘大型运输舰。
8点12分，戴尔号航速改为25节，盐湖城号向右舷后方接近。
8点13分，贝利号目视到3艘船只。
8点17分，贝利号航速减为15节，在里士满号3000码前方，目视到4艘船只。
8点18分，贝利号目视到5艘船只。
8点20分，科格伦号主炮指挥仪目视到至少8艘船只。莫纳汉号受令跟戴尔号保持在盐湖城号后方，其他两艘则是在里士满号前方。
8点21分，戴尔号和莫纳汉号受令留在盐湖城号后方，此时能见度35000码。
8点25分，戴尔号发现数艘船只的烟和桅杆，在真方位角330度，距离大约45000码。
8点26分，莫纳汉号发现前方和右前方有敌舰烟雾。
8点28分，戴尔号在盐湖城号右后方，相对方位角160度，距离大约1200码；而莫纳汉号则在戴尔号右后方相对方位角155度、距离大约500码的地方，基航向真方位角0度，航速25节。
8点30分，贝利号目视到6艘船只，而运输舰向北撤退。科格伦号雷达侦测到最近的敌舰在真方位角332度、距离23900码。莫纳汉号提速至32节。
8点32分，贝利号在真方位角330度、22000码看到另外4艘船只。戴尔号发现距离30000码、真方位角340度有敌舰，东边航向有3艘船只。
据日军报告，当日日出时间为8时10分。日出之后，视野逐渐扩大，浅香丸率先报告“165度方向发现桅杆“，而后，向同一方向仔细观看的阿武隈于8时13分成功辨认目标为1艘奥马哈级轻巡洋舰和2艘驱逐舰；8时26分，将奥马哈级更改为彭萨科拉级。这样，阿图岛冲海战便展开了。
开战时日军阵型为主队打头，船团在阵型尾部；美军舰队在东南偏南侧，先于我船团发现目标，正在向北方紧追不舍。7时电发出的“发现敌人”电报，由于视界不充分而无法辨认清楚舰种；但阿武隈将敌舰误认为三兴丸船团则是由于当时正处于三兴丸船团向本队靠拢的时间点。而旗舰的当值将校也对此没能作出反应，对于“发现敌人”这一信息处理迟钝，从而导致我方的战斗准备比较仓促：在舰桥当值的第五舰队航空参谋（三浦宪太郎少佐）和炮术参谋（木下甫少佐）收到“发现敌舰队”后瞬间清醒已经是8时15分的事情了。
作战过程
时区采用西10区，日期为1943年3月26日。
开战时日军阵型为主队打头，船团在阵型尾部；美军舰队在东南偏南侧，先于我船团发现目标，正在向北方紧追不舍。7时电发出的“发现敌人”电报，由于视界不充分而无法辨认清楚舰种；但阿武隈将敌舰误认为三兴丸船团则是由于当时正处于三兴丸船团向本队靠拢的时间点。而旗舰的当值将校也对此没能作出反应，对于“发现敌人”这一信息处理迟钝，从而导致我方的战斗准备比较仓促：在舰桥当值的第五舰队航空参谋（三浦宪太郎少佐）和炮术参谋（木下甫少佐）收到“发现敌舰队”后瞬间清醒已经是8时15分的事情了。
接到报告后，北方舰队司令部全员赶到舰桥开始进行作战命令的下达，此时日军的判断和反应如下：
敌人是以重巡洋舰为大致主力的美军北洋舰队，在实力上与我军相比处于劣势；敌军正在追击输送船，对我军舰队行动的观察不足。
基于以上判断，第五舰队司令官细萱中将下达了以下命令“
1. 我军准备拦截美军舰队的退路，让美军舰队占据靠近阿留申群岛的东北侧，我军进行上风向的有利攻击。让旗舰那智带头进行变路反航战，航速为第五战速（32-33节）同时下令弹射水上飞机进行观测。此时日军观测到的美军阵型是：驱逐舰、奥马哈、驱逐舰、彭萨科拉和驱逐舰。
2. 船团向西北侧撤退
而后，第五舰队开始向东南方向转向，与美军舰队呈反航战态势。8时42分，日军观测距离美军20000米，第五舰队司令部下达了开火的命令，那智发出了第一发炮弹，阿图岛冲海战正式爆发。我们先将时间停一下，看一下此时日军已经做出的两个决定如何：
1. 最初发现敌人时处置不当。即使抛开有争议的电号于7时整发现美军舰队的信息，7时37分，阿武隈在其200度方向发现美军舰队并将其误认为应该处于西北方的三兴丸船团。虽然的确处于船团会合的过程中，但将一直抱有这样的确认倾向大大降低了处理敌情的效率。当时一水战通信参谋冈崎佐平大尉回想：当时自己并不想辨认参谋报告的桅杆是敌或是友军；而第一时间赶到现场的三浦宪太郎少佐则回忆道：“当时我看见是友军我就很安心了“。
2. 向东南转向进行反航战的企图不当。那智水雷长杉山忠嘉大尉的回忆称，当时那智的鱼雷射角是90度，正对着呈梯形阵的美军舰队。而旗舰水雷长负责本队的鱼雷战指挥，而司令部却拒绝了他的“同航鱼雷战请求“，而是由摩耶指挥进行统一发射，与美军舰队进行反航战。
按照这一回忆，主队最初先向90度转向，而后期待向西北进行追击的美军向东侧转向进行反航战。而那智发令所长田中常治大尉和第五舰队通信参谋桥本重房少佐的回忆则是：开火和鱼雷发射时，美日两军处于同航战态势中，美军在接敌后一段时间才向东侧转向。与其相对的是第五舰队炮术参谋木下甫中佐的回忆：发现敌军时的确处于反航态势，我军和美军的相对方位角大约为40度，美军向西北偏北方向航行，而后相对方位角逐渐缩小；反航战的企图则是并不担心敌军继续追击运输船团，而选择依靠舰队优势先行歼灭美军舰队。
综合以上这些回忆，我们大致可以确定主队的行动轨迹：接敌时日军主队为截断美军舰队的退路而向东侧转向，占据上风向进行反航战，而开火和鱼雷发射时也均为反航战。另外，按照木下中佐的回忆，第五舰队司令部很快就达成了让船团进行躲避，而让本队歼灭敌舰队的作战方案。说明本作战的目的在第五舰队处早有预案：即如果敌人没有出现，则考虑实施运输作战；一旦敌人出现就要把歼灭敌军舰队作为重中之重。
8点38分，贝利号估计敌军为2艘重巡、2艘轻巡和5艘驱逐舰，重巡带头，然后是轻巡，最后是驱逐舰。同时贝利号航向改为真方位角330度。莫纳汉号记录盐湖城号受令起飞飞机但没有执行，同时莫纳汉号航向改为330度。
8点39分，莫纳汉号发现右前方敌巡洋舰开火。
8点40分，里士满号、盐湖城号发现敌舰开火，里士满号现在确认敌舰有2艘重巡、2艘轻巡和6艘驱逐舰，商船向西撤退；莫纳汉号则确认敌舰有2艘爱宕级重巡、2艘球磨级轻巡和4艘小驱逐舰，未看到2艘运输舰。科格伦号航向改为真方位角330度。莫纳汉号则观测到敌舰第一次齐射对里士满号形成短弹，在前方。
8点41分，敌重巡在大约20000码距离向里士满号和盐湖城号开火。美军巡洋舰还击。里士满号向真方位角15度距离、19700码的带头敌舰开火。此时盐湖城号准备起飞侦察机，但实际上并未执行。科格伦号提速至20节，辨认到敌舰有4艘巡洋舰、4艘大型驱逐舰和数艘辅助舰船。戴尔号接近敌舰，辨认出2艘重巡、1艘老式三烟囱轻巡，敌舰开始开火。
8点42分，盐湖城号用前炮塔向右前方开火。戴尔号记录里士满号和盐湖城号开火，敌方位350度距离25000码，后辨认敌舰为1艘球磨级轻巡、2艘那智级重巡和4艘驱逐舰，敌舰列纵队向东航行，从右到左为：2艘那智级、1艘球磨级、4艘驱逐舰。
8点43分，敌舰齐射跨射，里士满号估计在船头和中部被命中，随后下令进行Z字航行规避，随后确认里士满号没有被命中。贝利号发现带头的敌重巡开火，随后左转至真方位角290度，航速提升为25节，莫纳汉号同样执行。
8点45分，16.6特大司下令提速至25节并左转40度。此时盐湖城号航速提至28节、转左。贝利号向真方位角40度、距离15000码的敌重巡开火。科格伦号发现2艘敌重巡开火，左转至真方位角290度，并在18000码距离开火，主炮指挥仪报告带头船只相信被盐湖城号命中2次，随后敌舰着火冒烟。戴尔号航向左转为真方位角330度，此时科格伦号和贝利号在里士满号左前方20度、距离约1000码，盐湖城号在里士满号后方1500码，戴尔和科格伦号在右后方相对方位角160度、距离分别为800和1200码；而敌舰依然向东航行，距离25000码，在真方位角0度方向。莫纳汉号观测到敌巡洋舰起飞2架飞机，一架从重巡起飞另一架从轻巡起飞。
8点46分，戴尔号发现在2艘那智级前方还有1艘三烟囱敌巡洋舰，在真方位角2度、距离28000码，此时敌军规模为2艘那智级重巡、2艘球磨级轻巡和4艘驱逐舰，敌舰继续向东航行，1艘敌巡洋舰开始弹射侦察机。
战斗开始后，由于日军认为美军舰队把注意力放在追击船团上，日军处于截断美军退路的优势地位，有一种精神上的优越感。8时46分，那智对美军舰队发射了8枚鱼雷，准备对美军舰队进行先头压制，在战术上占据了有利的地位；二号舰摩耶随着那智开火也进行炮击，但是没有抓住发射鱼雷的机会。
8点47分，贝利号火力转移至带头的轻巡。
8点48分，16.6特大司下令提速至28节。盐湖城号发现里士满号转左。莫纳汉号提速至28节，方向250度，并接近戴尔号和盐湖城号。
8点49分，盐湖城号航向改为真方位角250度。贝利号、科格伦号和戴尔号提速至28节。
8点50分，16.6特大司下令航向改为250度，这时候盐湖城号航向已经变成了真方位角220度了。里士满号报告有鱼雷航迹，但实际上应该只是鱼。而盐湖城号航向改为220度。贝利号航向已改为真方位角250度，同时提速至35节。戴尔号航向改为真方位角250度，敌重巡齐射落到正右侧500码处，此时戴尔号在盐湖城号左后方800码处，而莫纳汉号则是在戴尔号左后方800码处，科格伦号和贝利号在盐湖城号左后方1200码处，里士满号则是在盐湖城号前方1000码处；敌机向盐湖城号开火，后者用后部两座炮塔还击。
美军的炮击相对比较稀疏，直到8时50分，美军驱逐舰发射的一发炮弹击中了那智舰桥右舷侧的后部，造成11人死亡，21人负伤，伤员中就有那智的水雷长杉山忠嘉大尉。实际上这发命中弹对日军造成损失最严重的并不是水雷长的负伤，而是主炮方位盘电路的损坏，使得那智错过了10000米距离上最关键的机会，对之后的战斗造成了极大的负面影响。
8时50分，美军舰队开始向西南方向转向撤退；日军也随即转向西南偏南方向，和美军进行同航战。此时日军的阵型发生了一些变化，多摩在更接近美军的位置；本队在多摩内侧，而一水战一段时间后占据了多摩北方的位置。此时的态势对于日军来说并不适合开火，在第五舰队参谋部经过长时间的讨论后决定继续追击美军。
8点51分，科格伦号停火，目标距离超过射程。
8点53分，戴尔号航向改为真方位角220度，此时敌舰在真方位角40度、距离21000码；敌舰齐射对盐湖城号形成短弹，散布极小（前后距离100码、偏移长度20码），齐射也落在戴尔号右前方200码处，未观测到美军被命中，敌舰齐射修正大概是300码，某些齐射落到盐湖城号前方有的落到左前方（大概200到300码）。
8点54分，16.6特大司下令航向改为230度（里士满号记录为8点53分航向改为真方位角230度，1分钟后里士满号航向改为真方位角240度）。观测到一艘敌重巡起飞1架飞机。美军两艘巡洋舰继续被射击。科格伦号航向改为真方位角220度。
美军炮击在这之后逐渐猛烈，日军能够辨认出美军重巡的青色着色弹和轻巡的红色着色弹。据此观测，美军重巡的第一发炮弹落在那智前方约100米；轻巡的炮弹落点则更远，很明显，美军高估了日军舰队的航速。
由于日军舰队速度的逐渐提高，美军的炮击距离日军也越来越近。美军的第二轮齐射落在那智船头约30米处，激起的水柱拍到那智的舰桥上。由于下一发就可能击中那智，位于战斗舰桥的炮术参谋命令航海长向右侧转舵30度。由于转舵，美军的第三、第四发齐射均没有击中那智，但已经将那智的船体夹在炮弹落点之间。幸运的是，美军的第五轮齐射落在了那智舰尾很远处，暂时逃过一劫。虽然没有遭到8寸火炮的打击，那智又吃到了一发美军驱逐舰的炮弹：8时52分，一发炮弹击中发射管室，造成2人死亡，5人受伤。8时54分，那智主炮发生故障，无法炮击，只能选择弹出水侦来进行炮战观测。另外，那智发射的鱼雷也没有取得命中，美军在到达预定地前的2分钟进行了转向。
8点56分，里士满号信号员报告鱼雷经过船头下方。同时盐湖城号发现带头敌舰在起飞飞机，而科格伦号发现1艘敌巡洋舰在起飞飞机。
8点57分，16.6特大司下令航向改为250度并提速至30节。贝利号观测到敌重巡起飞飞机。
8点58分，里士满号航速改为30节。盐湖城号和戴尔号向右舷的敌军侦察机开火。而盐湖城号已经遭到了跨射，随后称敌军齐射接近船头，并下令用二氧化碳充满汽油舱。贝利号航向改为真方位角240度，敌舰炮弹落到右舷船头50码外的地方。戴尔号航向改为真方位角240度，观测到敌舰右转接近，盐湖城号继续用后部两座炮塔射击。
在反航战中，自二号舰摩耶以下的舰船均没有受到敌军炮火的妨碍，战斗态势冷静沉着。8时58分，美军重巡被一发炮弹击中后着火，经战后推定，这发炮弹应为摩耶所发射。虽然摩耶取得了一发命中，也不能掩盖战斗中暴露出的日军炮术的不足：
根据那智炮术长井上武男中佐的回忆，那智第一发炮弹瞄准的是一艘4烟囱轻巡，而后遭到美军两轮齐射，在第二轮齐射中舰桥中弹（可能是驱逐舰炮弹，而莫里森认为是盐湖城的第三或四轮齐射击中了那智）导致方位盘故障，改用预备方位盘和火炮侧瞄准装置进行炮击指挥。而这正是那智本海战中炮术效果极差的原因。根据日军的记述，那智在8时42分，在18300米的距离上对一艘奥马哈级巡洋舰开火，射击持续了10分钟；而后遭到驱逐舰炮击，方位盘电路损坏；采用炮侧瞄准后对一艘芝加哥级巡洋舰连续开火4分钟，而后主炮出现故障；9时26分，那智主炮恢复炮击，在21000米的距离上对一艘芝加哥级巡洋舰持续炮击了2个小时。根据记录，9时26分过后，那智的主炮方位盘就已经恢复使用。
8点59分，盐湖城号虽然尽力加速，但敌舰齐射落点都非常接近。贝利号航速改为30节。科格伦号航向改为真方位角240度、航速提至30节。
9点整，盐湖城号航向改为真方位角240度。贝利号发现右后方出现敌鱼雷接近，距离2海里。科格伦号TBS上收到撤退命令，此时与敌距离23500码。
9点01分，贝利号发现敌机在真方位角80度。
9点03分，里士满号航向改为真方位角270度。同时盐湖城号转向规避敌舰9炮齐射。
9点04分，里士满号航向改为真方位角240度。
9点05分，敌军观测机被我军驱逐舰射击，在早上美军舰艇都在向这些飞机射击（下午来自埃达克的飞机报告一架敌军巡洋舰的飞机在作战区域坠毁）。盐湖城号在相对方位角265度、位置角6度发现敌机。科格伦号提速至31节。莫纳汉号向正左侧水侦开火，敌机保持最大距离，并未损伤。
9点06分，戴尔号观测到1架敌军水上侦察机在真方位角159度、距离15000码，敌机在5英寸炮射程范围外；敌舰齐射对戴尔号形成300码短弹然后是200码长弹，间隔大约20秒；1艘敌重巡用蓝色染剂，其他没有染剂，炮弹相信是穿甲弹；美军船只继续规避，而水侦则协助射击，齐射越发接近盐湖城号；此时敌舰航向偏西，从左到右是1艘球磨级轻巡、2艘那智级重巡、1艘球磨级轻巡和4艘驱逐舰（在真方位角160度，相对在最后的轻巡左侧），轻巡在盐湖城号射程外；盐湖城号齐射接近敌舰；此时敌舰在距离23000码，真方位及50度的位置，但显然不想继续接近；美军则是盐湖城号在中央，里士满号在盐湖城号1200码前方，戴尔号和莫纳汉号分别在盐湖城号左后方800码和1600码，科格伦号和贝利号则分别在盐湖城号右后方1000码和1400码。
9点07分，盐湖城号观测到命中敌舰。
9点08分，里士满号用3英寸炮向右舷的敌侦察机开火。
9点09分，盐湖城号发现一艘敌舰严重冒烟。
9点10分，里士满号航向改为真方位角260度，停止向飞机开火。此时盐湖城号发现从前面到右舷出现震动，随后从后方到右舷也出现震动，随后发现后轮机舱着火，不久通过后部舱壁向后锅炉舱进水。在10点10分的记录确认在前部的是近失弹；在后部的则是在左舷102号肋骨处的命中，炮弹穿透水线以下、第三层甲板下方的装甲并在内部爆炸，导致3号和4号轴隧被淹，而移除后轮机舱左侧后舱壁的管道导致后轮机舱进水。此时莫纳汉号共消耗32发5英寸对空通常弹和50发40毫米，随后转到260度。
相比于那智，摩耶的情况就不太一样。摩耶紧随着那智开火，但因没有受到敌军密集炮击，摩耶的炮击准确度较高，在进行了27分钟的有效炮击中，于9时10分取得首发命中。造成这一现象的原因是五舰队司令长官细萱中将对于摩耶炮击目标的朝令夕改：由于目标经常变化，且测距速度并不能跟上炮击的速度，这就导致摩耶经常用重巡的距离数据对奥马哈开火，或用轻巡的距离数据对彭萨科拉开火。
9点13分，盐湖城号用防空炮向右舷12000码距离的敌机射击，消耗10发炮弹，1分钟后停火，敌机离开。科格伦号航向改为真方位角260度。
9点14分，盐湖城号在真方位角335度、11100码距离发现两个雷达接触。
9点15分，贝利号观测到敌机在真方位角10度。
9点18分，贝利号航向改为真方位角260度，航速改为31节。
9点20分，贝利号航向改为真方位角280度，同时发现带头的敌重巡在冒烟。科格伦号提速至32节。莫纳汉号转到280度。
9点21分，里士满号、科格伦号航向改为真方位角280度。同时盐湖城号在敌舰第四次齐射被命中左舷后轮机舱一次，敌舰最后两次齐射明显震动此舰。
9点22分，戴尔号和莫纳汉号向在真方位角170度、9500码的敌水侦开火，敌机撤离并继续在14000码进行侦察。敌舰在戴尔号24000码处，齐射的散布却依然很小。
9点23分，盐湖城号航向改为真方位角280度，并进行Z字机动规避。
9点24分，戴尔号停止向敌机射击，敌舰齐射对盐湖城号形成1000码短弹。
9点25分，莫纳汉号转到300度。
9点26分，里士满号航向改为真方位角300度。
9点27分，盐湖城号、科格伦号和戴尔号航向改为真方位角300度，后轮机舱损伤得到控制。
9点28分，盐湖城号后锅炉舱的命中只是近失弹，没有损伤。贝利号航向改为真方位角300度。戴尔号发现敌舰停止射击，此时敌舰在真方位角60度，编成三队：1艘球磨级在50度、28000码，2艘那智级在真方位角60度、24000码，1艘球磨级在真方位角67度、30000码；此时美军编队在实施最大航速，戴尔号33节。
9点30分，16.6特大司准备向16特司报告位置并跟他报告在极限距离与敌交战、航向300度（9点51分发出）。16特司回复提到支援的轰炸机大概在14点30分抵达，而PBY会早一些。贝利号发现敌机在真方位角50度，火控跟踪敌机并准备向敌机开火。
9点31分，盐湖城号再次向右舷的敌机开火，距离9500至12000码，消耗了85发防空炮弹；2分钟后停火，敌机冒烟并在云层消失。
9点33分，贝利号向真方位角35度、距离8000码的敌机射击，这是一架用于炮术观测的单引擎浮筒飞机（被辨认为二式水战）。科格伦号向敌机水侦射击，而敌舰依然在连续射击，炮弹落在盐湖城号附近，1到2次是跨射。
9点34分，盐湖城号发现敌巡洋舰、4艘驱逐舰向从右后方接近。贝利号停止开火，退弹，最后看到敌机的时候冒烟消失在云层中。科格伦号在进行6次齐射后停火。
9点37分，戴尔号发现莫纳汉号停止向真方位角130度的敌观测机射击，敌机随后进入云层并躲避防空炮火。
9点38分，科格伦号航速降至30节，而盐湖城号在TBS上报告至少命中敌重巡一次。
9点41分，盐湖城号与敌舰距离拉开至20100码。
9点43分，16.6特大司下令航向改为320度，里士满号和莫纳汉号马上转向。盐湖城号报告被命中，敌重巡也被命中。
9点44分，盐湖城号、科格伦号航向改为真方位角320度。戴尔号航速32节、航向也改为真方位角320度；盐湖城号依然用后部2座炮塔开火，距离21000码、真方位角70度，而敌舰依然不愿使用轻型舰队；此时美军以盐湖城号为中心，科格伦号和贝利号分别在盐湖城号右前方30度1000和1500码处，里士满号在左前方1000码处，戴尔号和莫纳汉号分别在在右后方相对方位角170度1000和1500码的位置。
9点45分，莫纳汉号记录盐湖城号要求右转10度已让所有炮塔向敌舰开火并得到批准。
9点46分，盐湖城号前炮塔向敌舰开火。
9点48分，贝利号记录盐湖城号报告称相信命中1艘重巡并询问是否右转已让所有炮塔开火。
9点50分，16.6特大司下令航向改为330度，里士满号、盐湖城号、戴尔号和莫纳汉号马上转向。盐湖城号让所有炮塔开火；敌舰还击，齐射接近盐湖城号。
9点51分，盐湖城号距离里士满号2000码并在TBS询问是否要向右转弯10度以让所有炮塔朝敌军，随后被批准。科格伦号航向改为真方位角330度。
9点52分，盐湖城号、科格伦号、戴尔号和莫纳汉号航向改为真方位角0度。贝利号航向改为真方位角330度。盐湖城号报告在前锚链舱被命中2次。戴尔号观测到敌舰火力集中在盐湖城号上，而在重巡前方的轻巡也向盐湖城号开火，此时敌舰在真方位角89度、距离20000码，依然在戴尔号射程范围外；而后方的敌轻巡和敌驱逐虽然接近但依然在范围外。
9点53分，16.6特大司下令航向改为0度，里士满号马上转向。贝利号记录盐湖城号建议右转从而让其向敌带头轻巡射击，同时贝利号航向改为真方位角0度，盐湖城号的意见得到批准。
9点54分，盐湖城号航向改为真方位角20度，并向损伤的敌轻巡交战。
9点55分，贝利号在真方位角95度发现敌机，同时航速改为28节。
美军认识到舰队的形势越来越不利后，于9时55分再次向北方转向，企图打开退路。日军也相应向北侧转向。
9点56分，盐湖城号航速改为28节，并认为敌军似乎有火力控制。
9点57分，里士满号航向改为真方位角20度。
9点58分，16.6特大司下令航向改为25度、航速28节。敌重巡继续冒烟，敌军火力有所减弱，情况变好。有可能穿过敌军前卫，决定继续扩大优势。
9点59分，敌重巡射击对盐湖城号跨射，盐湖城号航向改为真方位角340度。
10点整，盐湖城号开始不规则运动，但没有观测到被命中。敌军向盐湖城号集火且射速提升，距离小于20000码。部分齐射落到里士满号附近。此时里士满号和盐湖城号航向改为真方位角330度。
10点02分，盐湖城号方向舵或方向舵控制损毁，无法右转。同时敌轻巡和驱逐从右后方以32节接近。此时盐湖城号只能尝试用柴油动力进行操舵。莫纳汉号航向改为330度。
10点03分，盐湖城号操舵控制转到操舵后部。贝利号、科格伦号和戴尔号航向改为真方位角330度。戴尔号观测到敌舰火力迅速且有效，齐射落到盐湖城号100到200码附近。
10点05分，16.6特大司下令航向改为330度。而落到盐湖城号的敌舰齐射很接近。科格伦号距离最近的敌巡洋舰19000码，盐湖城号和驱逐舰被连续精准射击。
10点07分，戴尔号观测到盐湖城号左急转拉烟并在TBS上报告操舵问题。
为压制美军，多摩和一水战准备对美军发动肉迫攻击，于10时2分下令“全军突击”。但是，由于一水战旗舰阿武隈此时正暴露在美军炮火下，为保证安全，被集中炮击的阿武隈向日军舰队一侧略微靠拢，并将航速调整到28节左右。舰队司令部对这种下令全军突击后仍然表现消极的作战方式感到不满。10时7分，阿武隈对美军舰队打出了4发鱼雷，由于之前向相反侧的转向，阿武隈并没能追上美军舰队，反而更加落后。
10点08分，盐湖城号方向舵反应很差，航向改为真方位角300度。科格伦号和莫纳汉号航向改为真方位角300度。戴尔号记录盐湖城号航向真方位角300度、航速30节。莫纳汉号记录盐湖城号报告操舵问题，并被观测到偏右转，在向东南行驶时又恢复控制到基航向，并向敌巡洋舰开火，盐湖城号报告使用紧急操舵；同时观测到贝利号和科格伦号受令回到盐湖城号后方掩护，莫纳汉号和戴尔号则转移到前方跟随里士满号。
10点10分，里士满号、贝利号航向改为真方位角300度。同时盐湖城在TBS向16.6特大司报告操舵问题，随后盐湖城号在7号肋骨处被命中，炮弹以大角度穿透了主甲板中线的右舷侧，并出现了反弹，最终停留在4号肋骨处，没有着火，部分舱室被淹；右舷侧锚机无法使用。科格伦号记录盐湖城号报告操舵失去控制数分钟并要求烟幕掩护，随后贝利和科格伦号受令执行。
10点11分，盐湖城号报告操舵问题，但依然可以直行。同时损伤的重巡已经恢复但依然冒烟。盐湖城号距离敌舰小于20000码，情况依然不佳。
10点12分，16.6特大司下令第14驱逐舰中队司令的贝利号和科格伦号准备用烟幕掩护盐湖城号，同时下令航向改为300度。
10点13分，里士满号航速改为25节，贝利号被下令用烟幕掩护盐湖城号。盐湖城号Z字航行以进行规避。贝利号称盐湖城号恢复航向。
10点15分，16.6特大司下令拉烟。盐湖城号在10点18分已经开始使用化学烟幕，而驱逐舰则在10点19分使用化学和烟囱烟幕，随后驱逐舰一直在拉烟。16.6特大司下令减速至25节。但敌军依然在开火，使得16.6特大司认为日军至少1艘重巡有雷达。贝利号在盐湖城号右后方、科格伦号在盐湖城号正左侧，两艘驱逐舰均开始拉烟掩护。
10点16分，贝利号开始右转，航速提升至35节。
10点17分，莫纳汉号记录贝利号、科格伦号和盐湖城号拉烟。
10点18分，盐湖城号报告使用紧急操舵。虽然紧急操舵仅提供最大10度的转弯，但盐湖城号依然能够作战并用后炮塔射击。戴尔号记录盐湖城号拉烟，科格伦号和贝利号受令拉烟掩护盐湖城号。
10点19分，戴尔号记录科格伦号和贝利号拉烟并从盐湖城号右前方切到左前方，航向大概是真方位角180度。
美军舰队在压迫之下也放弃了向北方撤退的企图，开始向西侧转向。10时15分后，美军驱逐舰开始施放烟幕，而美军主队也开始进行频繁转向的蛇形运动，企图巧妙避弹后逃走。日军舰队极力缩短与美军的距离，向西北方疯狂追击美军。10时19分，那智命中敌方重巡后甲板一发炮弹。
那智取得命中时，美军舰队正在向西北偏西方向航行；正在苦苦追击的日军也在10时27分再度改变航向至正西。由于有驱逐舰的烟雾掩护，日军的炮火观瞄遭到了严重的妨碍，只能依靠飞在天上的那智侦察机进行部分的观测。
10点20分，美军4艘驱逐舰开始用烟幕掩护盐湖城号。同时盐湖城号通过TBS向16.6特大司报告只能使用紧急操舵，最大操舵角10度，正在进入烟幕中，这条信息被莫纳汉号收到。
10点21分，莫纳汉号观测到盐湖城号进入烟幕中。
10点22分（贝利号记录为10点24分），盐湖城号转向进入烟幕中，并尝试保持在掩护队中；而敌舰齐射落到盐湖城号附近。
10点23分，戴尔号记录盐湖城号左转并进入烟幕，敌舰继续向盐湖城号射击，齐射非常接近；同时编队以西发现1架侦察机，随后科格伦号和贝利号开火驱逐，而飞机一直在戴尔号射程范围外；盐湖城号继续向敌舰射击。
10点27分，莫纳汉号航向改为240度。
10点28分，16.6特大司下令航向改为240度，里士满号、贝利号和戴尔号马上转向。盐湖城号继续开火。戴尔号发现敌舰接近至18000码，在真方位角40度。
10点30分，科格伦号航向改为290度。
10点33分，贝利号在盐湖城号舰艉后方左转，航速提升至36节。
10点34分，里士满号航向改为真方位角300度。
10点35分，16.6特大司下令第14驱逐舰中队司令指挥戴尔号和莫纳汉号到盐湖城号左后方进行拉烟支援。随后盐湖城号报告锚链舱被命中2次但没有损伤。此时里士满号航速改为28节。
10点36分，科格伦号、戴尔号和莫纳汉号航向改为真方位角300度。
10点38分，贝利号向左舷敌观测机开火，飞机很快消失。莫纳汉号航速28节。
10点40分，1艘在西边的敌轻巡在大约14000码距离向贝利号开火，随后被里士满号和其他驱逐舰火力驱离。同时盐湖城号向16.6特大司报告在前部锚机舱被命中2次，没有物质损伤；同时继续进行Z字航行进行规避。随后16.6特大司向16特司报告位置和盐湖城号遇到操舵困难的情况（10点59分发出）。贝利号向真方位角76度、距离14000码的敌轻巡开火，同时敌轻巡也朝贝利号开火。莫纳汉号记录16.6特大司向盐湖城号下令朝敌轻巡射击。
10点43分，莫纳汉号和戴尔号受第14驱逐舰中队司令的命令转移到盐湖城号左后方，莫纳汉号减速并右急转，戴尔号左转，尝试落到盐湖城号正左侧。但莫纳汉号出现轮机问题
10点44分，里士满号向真方位角80度、距离16000码的敌轻巡开火，敌机还击。戴尔号观测到里士满号用后炮塔射击，双方之间被浓烟遮挡，对盐湖城号的齐射很接近，同时也接近掩护的驱逐舰；此时美军以盐湖城号为中心，科格伦号和贝利号分别在盐湖城号左后方和右后方1000码处，里士满号在前方3000码处，戴尔号和莫纳汉号分别在左前方和正左侧的600码和1000码处。
10点45分，两条水柱在距离贝利号船头处100码出现，一条稍微显示绿色。
10点46分，贝利号被跨射。科格伦号3号和4号炮向敌舰开火。
10点50分，贝利号航向改为真方位角240度，陀螺仪无法运作。戴尔号观测到敌轻巡和4艘驱逐在右后方接近至16000码，随后用后炮座射击，结果不明。
10点51分，莫纳汉号开始拉烟并掩护盐湖城号。
10点52分，戴尔号在巡洋舰左后方拉烟，4艘驱逐舰均已拉烟。莫纳汉号记录停止发烟，减速落到盐湖城号后面。
10点53分，里士满号、盐湖城号和莫纳汉号航向改为真方位角240度。
10点54分，科格伦号航向改为真方位角240度。
10点55分，戴尔号与敌舰距离拉开至20000码，停止射击。莫纳汉号恢复发烟，此舰在盐湖城号左后方，距离大约800码。
10点56分，科格伦号4号炮由于炮管卡壳而无法运作。
10点59分，16.6特大司观测到盐湖城号中部被命中，引燃了飞机，飞机很快被投弃；盐湖城号记录右舷飞机弹射器上的飞机被命中，飞机着火，命中位置为右舷67到68号肋骨处，随后投弃飞机。戴尔号观测到盐湖城号机库闪光，相信被命中，敌舰继续高效射击。里士满号则是在11点整记录观测到盐湖城号右舷飞机着火，随后飞机被投弃。此时美军航向240度、航速28节；敌军继续向西北行驶，速度大约30节。前方敌重巡大约在85度。科格伦号4号炮恢复运作。
11点整，贝利号和戴尔号航向改为210度。戴尔号观测到盐湖城号停火。
11时，美军再次向南方转向；日军直接进入了左侧炮战反航的情况；日军和美军的距离正在不断缩小；远距离炮战效率低下的问题也即将得到改善，因此这可能是歼灭美军舰队的最佳时机：机不可失，第五舰队司令再次下令“全军突击”，摩耶和那智先后打出4发和8发鱼雷。但日军却在这一追击的最佳时间点上掉了链子，并没有及时转向并追击美军。
按照第五舰队战斗详报的的描述，第五舰队司令部认为这次转向的迟延是由于一水战行动缓慢造成的阻挡。那么事实究竟如何呢？第五舰队炮术参谋木下少佐仍然在回忆中进行了分析和整理：11时15分主队准备向南侧转向，而位于主队东南侧的一水战则认为可以稍等再进行转向，客观上对主队造成了一定的阻碍。但这口锅不一定要一水战来背。木下甫中佐认为，一水战“妨碍”了向南转向的主要原因是司令部发出的“全军突击”命令不明，主队将其理解为炮击；而一水战将其理解为雷击。为了调整发射角度，一水战直到主队开始转向的11时15分才开始发射鱼雷，直到11时20分才开始转向南侧。但是，可能此时并不是对美军舰队发射鱼雷来进行歼灭的好时机。
虽然日军在向南方转向的过程中略微晚了一些，但美军重巡由于遭到那智和摩耶的炮击出现了比较严重的损伤问题。日军通过那智水上飞机的侦察发现，美军重巡已经出现了漏油现象，这说明敌方旗舰已经陷入危机。但在此时，美军负责掩护的四艘驱逐舰仍然在美军队尾施放烟幕，看起来似乎准备伺机进行反击，这四艘驱逐舰与日军舰队的距离也在不断接近。
11点02分，16.6特大司下令航向改为210度、航速30节。敌舰继续向西北行驶，距离拉大。莫纳汉号出现各种轮机问题，并尝试修复，作战后战术指挥官才知道这个问题。同时里士满号停止向敌轻巡开火，里士满号航向改为真方位角210度并提速至30节，随后用后部的炮对敌巡洋舰射击。而盐湖城号航向改为真方位角220度，科格伦号航向改为真方位角210度。
11点03分，盐湖城号后部陀螺仪和配电盘处被命中。
11点04分，莫纳汉号航速30节。
11点05分，由于左舷102号肋骨处的命中（10点10分记录为9点10分的命中），盐湖城号的配电盘沾到了油污，随后油污和海水中等程度淹没此处，没有着火，相关电子线路失效。随后海水继续涌入5英寸处置室、后部5英寸炮弹储藏室以及3号和4号轴隧；盐湖城号左倾4到5度。轮机舱淹水情况无法得到控制，因此继续多用一条抽水泵进行抽水。
11点06分，盐湖城号航向改为真方位角210度，放弃后部配电盘和5英寸炮弹弹药库。贝利号和莫纳汉号航向改为180度。
11点07分，盐湖城号左舷弹射器火灾被扑灭，航速提至30节。戴尔号航向改为真方位角180度。
11点08分，16.6特大司下令航向改为180度。里士满号记录在11点07分航向先后改为真方位角180、160度。贝利号陀螺仪恢复运作，停止射击，退弹。科格伦号航向改为真方位角180度，并观测到盐湖城号出现问题并减速。
11点09分，盐湖城号航向改为真方位角180度，驱逐舰在左后方拉烟，美舰并未开火。
11点10分，戴尔号被轻巡射击，持续了10分钟，直至被烟幕掩盖，大量炮弹落到附近但没被命中。戴尔号记录齐射落到左后方100码处，水柱为黄色，戴尔号朝左后方球磨级轻巡射击，距离17400码、真方位角10度。
11点12分，戴尔号记录数次短弹落在左后方，齐射落点一开始距离1200码，然后逐渐减至200码，因此戴尔号进行规避，其中一次齐射落到右前方100码。
11点16分，盐湖城号发现敌重巡开火，同时航向改为真方位角150度。
11点18分，盐湖城号发现敌军齐射接近，同时航向改为真方位角180度。
11点20分，贝利号航向改为真方位角160度，敌舰依然开火，美军所有驱逐舰仍在拉烟。
11点21分，科格伦号和戴尔号航向改为真方位角160度。由于球磨级轻巡被烟遮挡，戴尔号停止射击。
11点22分，16.6特大司下令航向改为160度，莫纳汉号马上执行。16.6特大司向16特司报告11点15分时位置、航向向南、依然交战，且盐湖城号有轻微损伤的信息。重巡依然在交战。盐湖城号被跨射，随后掉队。敌军转向南并向东南前进。
11点24分，盐湖城号航向改为真方位角160度。
11点25分，盐湖城号后锅炉舱因水而短暂无法运作，航速降为20节；随后下令轮机舱从左侧油舱转移燃油至右油舱，目的是修整左倾。
11点26分，盐湖城号遭到近失弹。
11点27分，盐湖城号航向改为真方位角200度。贝利号航向改为真方位角180度，航速改为26节。
11点28分，报告敌驱逐舰在真方位角200度发射鱼雷，由于烟幕影响，无法看到鱼雷航迹。此时盐湖城号又左倾。里士满号航向改为真方位角180度。
11点29分，16.6特大司下令航向改为180度，莫纳汉号马上执行。分贝利号发现盐湖城号开始跟不上，于是减速至20节。戴尔号发现盐湖城号减速至20节，戴尔号和莫纳汉号均减速至20节以继续掩护；此时美军以盐湖城号为中心，里士满号在盐湖城号前方6000码处，科格伦号在后方3000码处，贝利号右后方1500码处，戴尔号和莫纳汉号分别在左后方1000码处，美军编队向南；而敌舰快速接近，距离大约18000码，真方位角330度。
11点30分，盐湖城号报告航速20节。16.6特大司下令驱逐舰准备发射鱼雷掩护盐湖城号撤退。第14驱逐舰中队司令让莫纳汉号掩护盐湖城号，而让其他3艘驱逐舰出击。贝利号航向改为真方位及150度，航速提升至35节。在驱逐舰接近时，敌军向驱逐舰射击，但情况依然不乐观。科格伦号航速降为25节。戴尔号记录盐湖城号减速至5节；里士满号在TBS下令驱逐舰准备进行鱼雷攻击、航向真方位角60度，1艘驱逐舰留在巡洋舰附近，这样的命令应该是要攻击左后方20度的敌轻巡和驱逐舰。
11点32分，盐湖城号收到消息称一具轮机舱有可能无法运作。随后通过TBS向16.6特大司报告依然有3具锅炉运作，不久报告航速26节。科格伦号航速降为22节。戴尔号向接近至16900码、真方位角330度的重巡开火，盐湖城号也开火。
11点33分，盐湖城号Z字航行进行规避。贝利号设定低速鱼雷，莫纳汉号受令留在盐湖城号附近。贝利号、戴尔号和科格伦号受令进行鱼雷攻击。
11点34分，贝利号、科格伦号和戴尔号转至真方位角150度并提速至30节，莫纳汉号则受令留在盐湖城号附近继续拉烟掩护。莫纳汉号记录盐湖城号要求1艘驱逐舰留在附近掩护，戴尔号执行但没有收到信号，莫纳汉号称正接近掩护，因此第14驱逐舰中队司令下令让戴尔号攻击，让莫纳汉号掩护。
11点35分，除戴尔号的3艘驱逐舰受令进行鱼雷攻击以掩护明显减速的盐湖城号。但贝利号记录第14驱逐舰中队司令取消攻击。
11点36分，贝利号航速提升至36节，开始归队。科格伦号左转至真方位角60度，向敌巡洋舰前进。莫纳汉号记录其他3艘驱逐舰组队进行鱼雷攻击。
11点38分，随着盐湖城号恢复至26节航速，16.6特大司下令取消鱼雷攻击，驱逐舰返回掩护，但间断的射击依然在继续。戴尔号左转至真方位角60度，但不久就在TBS上收到留在以10到12节航速前行的盐湖城号附近，敌重巡接近至14000码；随后戴尔号右转至真方位角180度，在盐湖城号后方拉烟掩护，敌重巡转向戴尔号开火；敌舰齐射短弹，最近50码，随后敌舰转向其他3艘准备进行鱼雷攻击的驱逐舰射击；随后鱼雷攻击取消。
当时日军的航向大致为东南偏南方向，一水战处于主队的东侧。在这种情况下，日军加紧急追，同时防止美军向东侧逃跑。而到11时38分，日军主队向西南转向，一水战随着向西方转向，转向的同时火力全开：在大约10000米的距离（实际距离13000左右）上对美军开火，企图与美军进行决战并给予其决定性打击。一水战的在此刻也基本打出了剩余的鱼雷，11时49分-54分，初霜和若叶共打出了11发鱼雷；相似的是，美军队尾的四艘驱逐舰也向西转向对我主队进行鱼雷突击。
11点39分，由于盐湖城号恢复部分速度，科格伦号鱼雷攻击取消，航向改为真方位角250度。戴尔号记录敌重巡齐射接近，一次跨射但没有命中，盐湖城号开始加速至大约20节，戴尔号继续在后方掩护。
11点40分，贝利号航向改为真方位角210度。莫纳汉号记录16.6特大司下令取消攻击，第14驱逐舰中队司令下令归队继续在巡洋舰后方掩护。
11点42分，盐湖城号航向改为真方位角200度，向后开火。科格伦在32节航速下逐渐从真方位角250度左转至170度，接近贝利号并在6分钟后完成机动。
11点43分，敌机齐射接近盐湖城号，盐湖城号航向改为150度，主炮塔向前开火。
11点44分，莫纳汉号用3号和4号主炮向后方的敌轻巡开火，持续11分钟。
11点45分，贝利号航向改为真方位角170度。
11点46分，贝利号记录盐湖城号报告水线下被命中2次且航速减至28节。而莫纳汉号则记录盐湖城号航速降至20节，敌舰接近盐湖城号，莫纳汉号因此减速进行拉烟掩护。
11点47分，16.6特大司下令航向改为170度，同时里士满号转向。
面对美军驱逐舰队的突击，主队将炮火目标临时转移到迫近的驱逐舰上：11时47分，摩耶击中了位于敌队尾的一艘驱逐舰，造成其船体15度倾斜后躲入烟幕；11时51分，多摩再次命中了一艘驱逐舰。
11点48分，敌舰集火戴尔号，距离大约13900码，数次齐射非常接近但没有命中。莫纳汉号记录16.6特大司下令第14驱逐舰中队司令进行鱼雷攻击，此舰航向改为170度。
11点49分，16.6特大司下令航向改为160度，同时里士满号转向。敌舰航向改为240度。此时盐湖城号被2次命中，航速降至28节，1分钟后报告水线以下侧面被命中2次。
11点51分，贝利号航向改为真方位角160度。
11点52分，盐湖城号水线下被2次命中，不久报告航速22节。贝利号航速改为25节，而盐湖城号报告航速降为0。
11点53分，16.6特大司下令第14驱逐舰中队司令向敌重巡进行鱼雷攻击，第14驱逐舰中队司令决定让科格伦号和莫纳汉号跟随贝利号攻击，贝利号航速提升至35节，开始接近。
11点54分，戴尔号航向改为160度、航速20节，依然进行规避并在盐湖城号后方掩护。
11点55分，盐湖城号轮机停止运作，该重巡停在水上。16.6特大司下令戴尔号拉烟掩护盐湖城号，其他3艘脱队进行鱼雷攻击。莫纳汉号停下并继续拉烟掩护，停止向敌舰开火，从11点44分至55分共消耗40发5英寸对空通常弹。
11点56分，里士满号也开始减速至20节，准备掩护盐湖城号。
11点57分，敌巡洋舰向美军驱逐舰攻击，贝利号向真方位角10度、距离15500码的敌重巡开火，同时航速提升至36节。莫纳汉号根据第14驱逐舰中队司令的命令跟随贝利号和科格伦号进行鱼雷攻击，目标是敌重巡，提速至32节加入；而戴尔号则掩护盐湖城号。
11点58分，盐湖城号左舷轮机开始缓慢运作。莫纳汉号停止拉烟，随后向右穿过盐湖城号前方，航向改为真方位角300度。
11点59分，科格伦号航速33节，航向改为真方位角250度，并跟随贝利号，距离600码；莫纳汉号在科格伦号后方。此时敌舰大致在真方位角230度、航速31节，目标角280度。科格伦号下令向两艘重巡发射鱼雷并向第2艘巡洋舰开火，随后观测到巡洋舰在贝利号和科格伦号跨射下被数次命中，随后左右微调以避免被敌舰跨射。戴尔号记录盐湖城号再次被命中，科格伦号、贝利号和莫纳汉号右转接近敌重巡进行鱼雷攻击；此时盐湖城号加速至25节，戴尔号继续在后方拉烟掩护；此时里士满号在盐湖城号前方大约5000码，3艘驱逐舰依然在接近敌巡洋舰。
12点整，盐湖城号继续开火。戴尔号待命。里士满号接近盐湖城号，此时估计位置在北纬53度12分、东经167度21分；3艘驱逐舰在第14驱逐舰中队司令的率领下进行鱼雷攻击。敌重巡此时航向210度。此时盐湖城号航速恢复至15节。莫纳汉号此时大概在科格伦号后方2000码，并接近，随后在鱼雷发射前用主炮射击，航向在300至270及290度进行修正，并执行最大航速。
12点01分，贝利号航向为真方位角300度，在鱼雷射击航向上，随后被大小口径炮弹跨射。
12点02分，里士满号航向改为真方位角140度。同时盐湖城号向后开火，航速继续为15节。莫纳汉号拉烟。
12点02分30秒，贝利号被命中4次。
12点03分，贝利号在9500码距离发射5条鱼雷，在最后一条鱼雷发射后此舰前轮机舱右舷被命中。科格伦号和莫纳汉号随后也发射鱼雷，前者上面受到损伤，后者未损伤但没有到达发射鱼雷的位置。随后3艘驱逐舰撤退。同时盐湖城号报告航速提升至15节。有报告称12点11分后方的敌重巡被命中。
12点04分，贝利号陀螺仪、雷达和声呐设备失效。
12点05分，里士满号航向改为真方位角135度。同时盐湖城号再次被迫减速。科格伦号记录贝利号被命中并在9500码发射鱼雷，随后左急转。戴尔号停止射击，敌舰被烟雾遮挡。莫纳汉号与敌重巡距离15800码，贝利号发射鱼雷，观测到一条鱼雷在行进1000码后自爆。
12点06分，科格伦号左急转，数条水柱出现的破片扫到顶部，指挥仪被命中3次，雷达受损无法运作，未发射鱼雷。此时莫纳汉号发现敌重巡在真方位角358度、14500码，此时观测到带头的爱宕级重巡和带头的球磨级轻巡向右朝西北航向，舰长随即下令不要发射鱼雷。
此时美军驱逐舰使用烟幕互相掩护，日军无法观测到驱逐舰的位置。但是美军驱逐舰发射的鱼雷轨迹还是暴露了所在方位，一时间炮火几乎都集中于暴露的那一艘驱逐舰上：12时6分，摩耶击中该驱逐舰舰尾一炮。即使这样，美军驱逐舰仍然在进行绝地反击。
这是因为美军受到重创的盐湖城号重巡洋舰发生了机械故障无法航行。负责侦察的那智侦察机观测到了这一现象并向本队发报，但本队并没能接到这一讯息，反而把时间浪费在打击驱逐舰上，白白让歼灭美军舰队的机会溜走，这不可谓不是极大的遗憾了。
12点07分，里士满号航向改为真方位角25度，拉烟接近盐湖城号，并准备掩护驱逐舰撤退。盐湖城号此时航速15节、航向140度。美军驱逐舰在烟幕掩护下归队。在西北的敌重巡向西航行，敌轻型舰队也跟从。此时盐湖城号左倾8到9度，航速15节，航向真方位角140度。贝利号1号轮机无法运作，炮座和指挥仪动力全失，改为就地控制。
12点08分，16.6特大司向16特司报告盐湖城号停下的情况。莫纳汉号左转并继续射击直到敌舰离开，同时稳定在真方位角110度，保持最大航速，继续释放烟幕。
12点09分，盐湖城号所有锅炉点火，航速大约17节。贝利号右舷锅炉完全无法运作，减速至25节，船只开始振动。科格伦号航向改为真方位角180度、航速32节，归队，敌舰看起来以大约真方位角250度撤退。莫纳汉号航向改为真方位角80度。
12点10分，里士满号航向改为真方位角60度。此时盐湖城号航速恢复至19节。
12点11分，里士满号停止拉烟。此时盐湖城号航速恢复至22节。
12点12分，所有舰艇停火，4分钟前盐湖城号停火。随后16.6特大司下令航向改为90度、航速18节；同时里士满号航速改为18节。敌机很快向西离开。此时盐湖城号航速恢复至24节。戴尔号观测到敌舰后部出现大爆炸，认为是鱼雷爆炸，但爆炸点附近没有目标；此时盐湖城号航速26节，里士满号在盐湖城号左前方约4000码，戴尔号依然在盐湖城号左后方拉烟掩护。莫纳汉号停火，本阶段共消耗160发5英寸对空通常弹和1发蓝色染色剂通常弹；随后贝利号报告受损只能以15节航速航行，科格伦号掩护；而莫纳汉号开始归队。
12点13分，里士满号航向改为真方位角90度，同时盐湖城号报告航速22节（盐湖城号报告是在12点15分通过TBS报告的）。
12点14分，盐湖城号航速达到26节。
12点15分，盐湖城号航速27节，随后马上修正为22节；只有一具轮机运作，后轮机舱被淹。戴尔号航向改为90度，敌舰在视野范围内消失，其他3艘驱逐舰结束鱼雷攻击并返回，敌舰显然撤退。
12点16分，戴尔号记录盐湖城号航速20节。
12点17分，戴尔号记录贝利号报告被命中导致减速至15节，科格伦号留在贝利号后方，贝利号报告鱼雷可能命中敌舰。
12点18分，里士满号航速改为20节。
12点20分，第14驱逐舰中队司令报告其旗舰贝利号可以以一具锅炉以25节航速航行。
12点21分，16.6特大司下令莫纳汉号归队，敌机依然向西北撤退。
12点22分，盐湖城号报告航速20节。
12点24分，16.6特大司下令航速改为20节，随后向16特司报告位置并报告敌机向西离开（12点36分发出），随后报告双方都有损伤，美军以15节航速向霍尔茨湾前进，称并不建议继续保持目视接触（13点09分发出）。16特司随后同意。贝利号此时航速为23节。
12点25分，驱逐舰完成鱼雷攻击，归队。莫纳汉号减速至24节。
12点26分，盐湖城号以23节航速跟随里士满号，敌舰远离。同时盐湖城号航向改为真方位角90度，停止开火。
12点27分，里士满号记录贝利号航速27节。而盐湖城号记录贝利号显然严重受损，报告后者航速为0。
12点30分，敌舰向西撤退，战斗结束。贝利号停下。
12点33分，莫纳汉号停止制造烟幕。
12点34分，贝利号最大航速15节，科格伦号进行支援。没有锅炉水是失去航速的原因，航速很快恢复。同时盐湖城号航速减至20节，继续跟随里士满号。
12点35分，贝利号航速提升至15节，仅左舷轮机运作，敌舰消失在视野中。科格伦号停止拉烟，减速至20节，并转向加入以一具锅炉运作的贝利号。
12点37分，戴尔号记录舰队依然以25节航速向东南撤退。
12点40分，莫纳汉号称作战终止，开始补充弹药，发现4号弹药库已经清空；此时莫纳汉号加入盐湖城号，贝利号和科格伦号在后方。
本次作战期间麦克莫里斯少将与金凯德少将的通讯
击退美军驱逐舰后，日军本队正式向西南转向。美军抓住了这个机会而开始向东南撤退，两军之间的距离逐渐扩大。目睹这一情形的木下中佐急忙向舰桥的第五舰队参谋长大和田升少将建议立刻向东南追击。但却被大和田少将这样的回答拒之门外：“追击这一路一发都没有打中，我们就不要继续进行了。“木下中佐只能在沉默中回到位置上。日军指挥官细萱中将也始终一言不发，像一尊石像一样坐在舰桥左舷的椅子上，所带的白色战斗帽也因美军重巡使用染色弹炮击其的水柱而变成青色。
大概就在此时，通信参谋桥本重房少佐前来报告收到了基斯卡岛传来的无线谍报：美军位于阿姆奇特卡岛的基地起飞了十数架轰炸机。而这就是日军最后决定撤退的决定因素。舰桥内部人员，除炮术参谋木下甫中佐外的全体均决定从战斗中撤出。12时30分，美军舰队从日军的视野中消失，前后持续4小时的阿图岛冲海战正式结束：日军以压倒性的优势却没有拿到一场决定性的结果便草草收场了。
一水战从一开始就较晚才编入主队，但一直保持作战的活跃。直到9时35分旗舰阿武隈遭到美军集中攻击时采取躲避机动并减速到28节；另外，10时07分为发射鱼雷采取了斜向前进的机动，向外侧转向，渐渐落在了本队后面。10时34分，第五舰队司令下令向敌侧继续进击；此时的一水战向主队的左后方进行以东，11时20分也跟随本队向南方追击美军部队。
11时45分，主队向西南方向转弯，一水战跟随其向西转弯，这一行为被舰队司令部认为是“逃避敌人”。总计以上情况，可以得出的结论是一水战在整场战斗中行动不灵活，而且违反了主将的意愿，不符合海军传统的用兵思想。
ONI所绘制的科曼多尔海战（美军）航迹图
蓝色：那智、摩耶，绿色：一水战，紫色：多摩。来自战史丛书
日军航迹图
美军消耗弹药一览
正午过后，第16.6特混大队虽然还有很多问题，但最终还是松了一口气——毕竟敌军撤退了。随后美军的PBY和陆军的飞机也姗姗来迟，最终美军舰队安全返回港口；不过，盐湖城号和贝利号得返回美国本土进行大修了。盐湖城号2人阵亡、1人重伤、12人轻伤；贝利号5人阵亡、6人受伤；科格伦号副舰长（已经戴了钢帽）左眼上方被破片击中而重伤，1名军官被冲击波震晕，短暂失去视觉和听觉，2名士兵受轻伤。到了1943年5月11日，美军登陆阿图岛；同年8月15日登陆基斯卡岛，美军很快就肃清了在北太区的日军了。于是当弗莱彻中将接替准备就任第七舰队司令的金凯德担任北太司之后，后来的莫里森都对随后一段时期的北太区的作战一笔带过，可想而知1944年之后北太区以及弗莱彻本人在莫里森的眼中的地位。
时任第1巡洋舰分队司令麦克莫里斯少将在1943年6月就回到了珍珠港，接替出任中太平洋部队司令的斯普鲁恩斯中将任太舰总参谋长。1944年9月23日他晋升为中将并一直担任太舰总参谋长至二战结束。
时任盐湖城号舰长伯特兰·J·罗杰斯上校在1943年9月5日卸任盐湖城号舰长，随后他担任东南亚指挥部高级计划参谋。1944年4月2日，罗杰斯晋升为少将并担任第八舰队第2两栖大队司令，随后参加了“龙骑兵行动”。1944年10月6日，罗杰斯少将的职位直接改成第11两栖大队司令。在回到美国本土进行训练后，他在1945年2月之后就来到了太平洋，负责两栖登陆作战的火力支援任务。
这张照片摄于二战后
时任第14驱逐舰中队司令里格斯上校于1943年6月3日卸任。随后，他担任太平洋舰队驱逐舰司令的参谋长。1944年3月17日至11月30日他担任南达科他号（BB-57）舰长，随后在1944年12月2日晋升为少将并就任第12巡洋舰分队司令。1946年1月1日起，第12巡洋舰分队改称为第14巡洋舰分队。
发表于 2020-6-12 11:09
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发表于 2020-6-12 15:24
