Японский план был исключительно сложным, но вышло так, что он почти сработал.

Адмирал Хэлси командовал 3-м Флотом, Оперативным Соединением 38, которое состояло из 4 оперативных групп. Но одна из них отсутствовала, так как в момент начала битвы принимала топливо с танкеров и не могла немедленно присоединиться к остальным. Остальные 3 группы самостоятельно действовали примерно в 125 милях к востоку от Филиппин, однако могли легко сосредоточиться в случае необходимости. В их составе имелись 6 современных линкоров («Вашингтон», «Массачусетс», «Алабама», «Нью Джерси» (флагман), «Айова», «Индиана»), 11 эскадренных и легких авианосцев, 2 тяжелых и 7 легких крейсеров, примерно 50 эсминцев.

Первая информация о предстоящей японской атаке пришла 23 октября от подводных лодок, патрулирующих к западу от Филиппин. Они сумели потопить 2 японских тяжелых крейсера и повредили третий, но не остановили Куриту. 24 октября начались воздушные поиски. Обе группы линкоров были обнаружены, однако авианосцы Одзавы, которые служили приманкой, остались в тени. Тем временем базовая авиация японцев атаковала американский флот и потопила легкий авианосец «Принстон». 70 самолетов с авианосцев Одзавы (все, что сумели наскрести японцы) поддержали эти атаки, и примерно 30 из них были сбиты. Но это наконец отвлекло внимание Хэлси на север, как и надеялся противник. Когда американцы нашли-таки японские авианосцы, было уже слишком поздно для проведения атаки.

Сначала казалось, что японский план провалился. 24 октября соединение Куриты подверглось мощным и продолжительным воздушным атакам американских авианосцев. Японской эскадре пришлось отбивать их в одиночку, так как для ее защиты не были выделены базовые истребители. Зенитное вооружение кораблей было значительно усилено, и они поставили очень плотную огневую завесу. Однако атаки американцев были настолько сильны, что даже этого оказалось недостаточно. Тяжелый крейсер был поврежден и отправлен назад, но самой тяжелой потерей стала гибель гигантского линкора «Мусаси».

Его потопление совершенно четко подтвердило уже имеющийся вывод: ни один, даже самый большой линкор не может выдержать затяжную воздушную атаку без истребительного прикрытия. Количество попаданий, которое получил «Мусаси» перед тем, как затонуть, может служить лишь слабым утешением, и не может скрыть того неприятного факта, что он был потоплен одними самолетами.

Разумеется, «Мусаси» продержался гораздо дольше, чем «Принс оф Уэлс», но ведь он и был вдвое больше.

В ходе первой атаки линкор получил только незначительные повреждения, когда два близких разрыва привели к затоплению 2 небольших отсеков. Однако в это же время он получил попадание торпеды (японцы утверждают, что трех торпед) в правый борт, которое привело к небольшому крену. Крен был выправлен контрзатоплением. Все это ничуть не снизило боеспособность линкора.

Вторая атака началась в 11.40, и в «Мусаси» попали 2 бомбы. Одна врезалась в полубак, но не взорвалась, вторая пробила надстройки, и ее взрыв вызвал пожар в левом машинном отделении, которое пришлось оставить. «Мусаси» получил торпедное попадание, теперь в левый борт, из-за чего затопило насосную станцию и левое машинное отделение. Снова японцы утверждают, что это были 3 торпедных попадания, все в левый борт. В результате левый внутренний вал остановился, но были увеличены обороты 3 остальных винтов, и линкор остался в строю эскадры.

В ходе третьей атаки, в 12.25 рядом с кораблем разорвалась одна тяжелая бомба, и в линкор попала еще одна торпеда. Повреждения были небольшими, но «Мусаси» слегка сел носом. Линкор находился в относительно неплохом состоянии, когда в 12.50 началась четвертая атака.

Эта атака была самой смертоносной, и корабль получил не менее 4 прямых попаданий бомбами. Первая попала в носовую часть, пробила 3 палубы и взорвалась в кубрике, причинив небольшие повреждения. Вторая бомба пробила две палубы перед взрывом, но повреждения и здесь были невелики. Третья бомба тоже пробила 2 палубы, но не пробила броневую. Четвертая взорвалась при попадании в трубу, уничтожив несколько зенитных автоматов.

Самые серьезные повреждения были нанесены торпедами. Достоверно известно о 4 попаданиях во время этой атаки, все пришлись в правый борт. Первые два затопили кладовые, но это было не слишком серьезно. Третья торпеда затопила правую насосную станцию. Четвертая торпеда не причинила повреждений, но суммарный эффект 6 торпедных попаданий оказался таким, что линкор погрузился носом чуть ли не до верхней палубы. Его скорость снизилась до 16 узлов, и он отстал от эскадры.

«Мусаси» выдержал и пятую атаку, которую американцы провели в 13.20. Однако он превратился в почти беспомощную мишень. Скорость снизилась до 12 узлов, а затопление никак не удавалось взять под контроль. Роковой удар был нанесен в ходе шестой атаки, которая началась в 15.20, когда линкор уже пытался уползти с поля боя. Одна бомба взорвалась на крыше носовой башни, но никаких повреждений не нанесла. Это было не удивительно, ведь толщина брони составляла 270 мм!

Последняя бомба попала рядом с кормовым постом управления и вызвала умеренные разрушения. Хотя многочисленные попадания изуродовали надстройки «Мусаси», опыт «Тирпица» показал, что этого совершенно недостаточно для потопления современного линкора. Смертельный удар нанесли торпедоносцы «Авенджер» 3-го Флота. Значительно ослабленные зенитные батареи линкора не могли их остановить, и они безжалостно добили подранка.

Во время последней атаки, по различным оценкам, в «Мусаси» попали до десяти торпед, из которых 2 не взорвались. Одна взорвалась напротив носовой башни, затопив 2 погреба, еще одна вызвала дополнительное затопление по левому борту. Остальные торпеды буквально вскрыли кочегарки и внешнее левое машинное отделение. Другие затопили погреба зенитного боезапаса в носовой части по правому борту. Еще 3 попадания в левый борт и 1 в правый нельзя точно подтвердить, так как в это время огромный корабль был уже обречен. К концу атаки он имел крен 10 градусов на левый борт, полубак ушел под воду, а скорость упала до 6 узлов. В 19.00 вода дошла до барбета башни «А», а крен увеличился до 15 градусов. Попытки выбросить линкор на берег одного из островов моря Сибуян провалились, и в 19.35 крен вышел из-под контроля. Линкор повалился на левый борт и затонул носом вперед. Его гибель описана так детально, чтобы показать те неимоверные усилия, которые пришлось приложить американцам для его уничтожения. Всего 24 октября соединение Куриты атаковали 259 американских самолетов. Кроме потопления «Мусаси» и повреждения тяжелого крейсера «Мьёко», они добились 2 попаданий бомбами в «Ямато», 2 — в «Нагато», 5 бомб разорвались рядом с «Харуной». Ни один из этих кораблей серьезно не пострадал, и соединение Куриты продолжало двигаться дальше.

Вернувшись, американские пилоты сильно преувеличили результаты своих атак. Когда Курита временно, на 2 часа, повернул назад, Хэлси решил, что он разгромлен и больше не представляет серьезной угрозы 7-му Флоту адмирала Кинкейда, находящемуся возле плацдармов. Теперь его внимание привлекли авианосцы Одзавы. Быстроходные линкоры и авианосцы 3-го Флота повернули на север и погнались за подсунутой им приманкой, намереваясь уничтожить Одзаву 25 октября. Японцы только этого и хотели. В 17.00 Курита снова повернул к проливу Сан-Бернардино, вот только теперь пролив был открыт.