Борьба за спасение «Принстона» продолжалась до полудня с помощью легких крейсеров «Бирмингем» и «Рено», выливших десятки тонн воды на полыхающий авианосец. Воздушные атаки были отбиты истребителями с других авианосцев. Когда было получено сообщение о появлении подводной лодки, крейсера временно отошли от авианосца. Но в 14.45 «Бирмингем» вернулся к борту «Принстона». Все пожары на нем были потушены, кроме одного, бушевавшего рядом с торпедохранилищем позади ангара. И в 15.23 «Принстон» взорвался.
Гибель «Принстона»
По словам одного из спасшихся моряков, «взрыв был настолько же неожиданным, насколько ужасным. Я думаю, его можно было сравнить с извержением небольшого вулкана. Вся задняя часть «Принстона» взлетела в воздух и рухнула за кормой. Обломки, большие и маленькие, полетели вверх и в стороны, засыпав полетную палубу «Принстона».
Крейсер «Бирмингем» оказался прямо на пути летящих обломков. Большинство его офицеров и матросов находилось наверху, готовя буксировочные концы, раскатывая пожарные рукава, стоя у зенитных орудий. Внезапно палуба крейсера стала красной от крови. Взрыв на «Принстоне» убил 229 и ранил 420 человек из команды «Бирмингема». Повреждения самого крейсера были малы, но пострадала почти половина его экипажа. Окровавленный «Бирмингем» медленно отошел от все еще держащегося на воде «Принстона».
С виду авианосец еще казался мореходным, хотя все его внутренности были вырваны. Пожары не утихали, и оставалась опасность, что взорвется не затопленный носовой погреб боеприпасов. С большой неохотой командир в 16.00 приказал команде покинуть корабль.
Эсминец «Ирвин» получил приказ добить авианосец. Переполненный 600 спасенными с «Принстона» (что вдвое превышало его собственную команду), эсминец стоял в миле от него. Пост управления торпедной стрельбой был разбит, когда эсминец снимал людей с «Принстона», и торпеды пришлось выпускать на глазок. Первая торпеда свернула влево и попала в носовую часть «Принстона», вторая прошла мимо, а третья описала круг и повернула назад, прямо на «Ирвин». Командир эсминца дал ход и ушел с пути смертоносного снаряда. Еще 2 торпеды прошли мимо цели, шестая тоже повернула на эсминец, и от нее уклонились с большим трудом. Затем к авианосцу подошел крейсер «Рено» и выпустил в него 2 торпеды. Первая попала прямо под носовым бензохранилищем, и 100000 галлонов бензина взорвались. Когда рассеялось огромное грибовидное облако, «Принстон» исчез.
«Принстон» был первым американским авианосцем, потопленным с тех пор, как 2 года назад почти в этот же день в бою у островов Санта-Крус погиб «Хорнет». На «Принстоне» погибли 106 человек, что составляло менее 10 % численности экипажа (1500 человек). Среди спасшихся 190 человек были ранены. Крейсер «Бирмингем» потерял вдвое больше людей, чем «Принстон».
Когда «Принстон» получил роковое попадание, на нем находились 2 капитана, так как именно в это время менялся командир корабля. Новый командир, капитан 1 ранга Джон М. Хоскинс, при взрыве получил тяжелое ранение ноги. Корабельный врач, сам раненный, ампутировал ему ногу тупым ножом. Капитан 1 ранга Хоскинс выжил и после войны, щеголяя на протезе, стал командиром нового авианосца, названного «Принстон».
Месть за гибель «Принстона» последовала незамедлительно. Как только 1-е диверсионное соединение было обнаружено, адмирал Хэлси приказал атаковать его. Самолеты оперативных групп 38.2 (центральной) и 38.4 (южной) атаковали японцев, которые теперь имели 5 линкоров, 9 крейсеров и 13 эсминцев. Всего в воздух было поднято 259 истребителей и бомбардировщиков.
Японские корабли открыли огонь по самолетам с дальней дистанции. Линкоры «Ямато» и «Мусаси» использовали даже свои чудовищные 460-мм орудия. Каждый из этих 2 гигантов имел более 100 зенитных орудий. В 10.27 «Мусаси» получил первые повреждения: в него попали бомба и торпеда, но они причинили мало вреда. Японские корабли продолжали путь через море Сибуян. С аэродромов Лусона были высланы 14 «Зеро», чтобы прикрыть соединение адмирала Куриты, однако они были отогнаны зенитным огнем кораблей, которые должны были охранять.