Американцы в этой тяжелейшей атаке потеряли 3 корабля (2 эсминца и миноносец), и эти потери менее удивительны, чем-то, что остальные сохранились, так как по всем военно-морским канонам ни один из них не мог рассчитывать остаться на плаву. Почти все уцелевшие в бою члены экипажей с потопленных миноносцев оказались не в состоянии выдержать пребывание в довольно холодной воде, где им пришлось находиться в течение двух суток, прежде чем начались спасательные работы. Однако жертвы были не напрасны: эффективность атаки подчеркнута даже в японской оценке боя. «Эта атака намного задержала наше продвижение», — заявил контр-адмирал Коянаги. Японское командование признало только одно попадание торпеды, которая поразила тяжелый крейсер «Кумано», в результате чего его скорость снизилась до 16 узлов и он был вынужден выйти из боя. Однако не исключено, что были попадания в 3 тяжелых крейсера, позднее потопленных в этом бою авиацией. Кроме того, походный порядок японского отряда был нарушен и линейные корабли из-за этого намного отстали.
Решительная атака кораблей охранения не помешала трем не пострадавшим японским крейсерам энергично продолжать охват левого фланга авианосной группы. Продвигаясь вперед, крейсера вскоре после 08 ч 05 мин вышли из дымовой завесы и приблизились к левой раковине американской группы, выходя на траверз авианосцам, которые были вынуждены спешно отворачивать на юго-запад. После отворота авианосцы оказались разбросанными. Впереди шли «Феншо Бей», «Уайт Плейнз» и «Киткен Бей», а «Гэмбиер Бей», «Калинин Бей» и «Сент Ло» отстали. Именно эти концевые корабли и приняли главный удар японских крейсеров, которые открыли интенсивный огонь на поражение. Хотя только очень немногие из бронебойных снарядов противника взрывались при попадании, самих попаданий «болванкой» при таком количестве было вполне достаточно, чтобы нанести серьезные повреждения.
Эскортный авианосец «Феншо Бей» получил шесть попаданий 203-мм снарядами, один из которых разрушил рельсы катапульты, другой снес брашпиль, третий разорвался в штурманской рубке и полностью разрушил ее, остальные разбили 20 бимсов и ребер жесткости, поддерживающих полетную палубу. В авианосец «Калинин Бей» попало пятнадцать 203-мм снарядов, многие из которых буквально «вспахали» полетную палубу, и хотя ни один из них не разорвался, было затоплено много помещений. В 08 ч 10 мин получил свое первое попадание «Гэмбиер Бей» в кормовую часть полетной палубы, где возник сильный пожар. Эскортные авианосцы тоже пытались отвечать на огонь противника всем, чем располагали: каждый корабль имел по одному 127-мм орудию на борт, но на дистанцию выстрела из этой пушки подошли только крейсера.
Японские артиллеристы вели огонь с небольшой скорострельностью, интервал между залпами превышал минуту. Меткость была в целом хорошей, но саму стрельбу нельзя назвать удачной, так как японцы добились относительно небольшого числа прямых попаданий по сравнению с числом накрытий и близких падений снарядов. Вот слова американского историка: «Учитывая полное превосходство противника в огневой мощи и скорости хода, приходится удивляться, что японцы быстро не догнали наши авианосцы и не потопили их. Объяснить такой исход боя можно только тем, что японцы не сблизились для стрельбы прямой наводкой, и тем, что они использовали бронебойные снаряды, которые зачастую пробивали небронированные борта авианосцев не взрываясь».
При еще большем уклонении американского соединения на юго-запад, авианосец «Гэмбиер Бей» остался на открытом наветренном фланге и его дым практически перестал быть прикрытием. Японские крейсера немедленно сосредоточили на нем весь огонь, кроме того, в опасной близости от его бортов начали падать и огромные снаряды линкоров. После 08 ч 10 мин корабль начал почти непрерывно получать попадания в полетную палубу и внутренние помещения, расположенные выше ватерлинии. И хотя очень немногие из этих снарядов взрывались, экипаж понес большие потери, а в нескольких местах возникли пожары, которые, правда, были быстро ликвидированы. В 08 ч 20 мин в левый борт «Гэмбиер Бей» попал снаряд, который все-таки взорвался непосредственно при ударе и образовал пробоину ниже ватерлинии площадью в 4 кв. м в районе котельного отделения. Помещение настолько быстро затопило, что даже не успели загасить топки котлов, после чего пришлось покинуть и машинное отделение. Скорость корабля резко упала, и, отстав, он оказался позади боевого порядка соединения. Следующий снаряд попал прямо в котел кормового котельного отделения, корабль лишился всех источников энергии. В 08 ч 40 мин командир приказал оставить авианосец. Снаряды крейсеров, выпущенные с дистанции менее 10 кабельтовых, быстро завершили дело: «Гэмбиер Бей» опрокинулся и затонул. Много людей было убито при взрыве бензобаков самолетов.