Все эти планы были давно подготовлены и доведены до командиров соединения. Командир ДЭМ-45 Арли Берк прекрасно их знал, но командир ДЭМ-46 Остин и его командиры не знали всех деталей. Они были новичками в составе Оперативного Соединения 39, поэтому Остин не был досконально знаком с тактикой Меррила.

Как только был установлен радиолокационный контакт с противником, Меррил повернул свое соединение точно на север. После короткого галса головные эсминцы Берка повернули на северо-запад, чтобы провести торпедную атаку, как и планировалось. Меррил приказал крейсерам повернуть «все вдруг» на обратный курс. Эсминцам Остина было приказано покинуть строй и атаковать торпедами южный фланг японцев, как только дистанция позволит это.

Пока крейсера Меррила поворачивали на обратный курс, эсминцы Берка атаковали левую колонну Омори. В 02.46 Берк крикнул по УКВ: «Мои гуппешки поплыли!» Но японцы заметили американские крейсера, и Омори повернул эскадру на юго-запад. Из-за этого неожиданного поворота 25 «гуппешек» проплыли мимо. Стремительная атака Берка завершилась ничем.

Тем временем колонна «Сендая» выпустила торпеды по американским крейсерам. Но Меррил не стал ждать ответного удара. Как только боевой информационный центр сообщил о повороте японцев на юг, он приказал крейсерам открыть огонь. Главной целью стал легкий крейсер «Сендай». Когда он начал поворот вправо, на него обрушился град снарядов. Многочисленные взрывы разворотили корпус крейсера.

Внезапный удар, полученный «Сендаем», привел его колонну в замешательство. В последующей суматохе эсминцы «Самидарэ» и «Сирацую» столкнулись на полном ходу, после чего поспешно начали отходить. В результате «Сигурэ» оказался предоставлен самому себе и повернул на юг, чтобы присоединиться к своим крейсерам. «Мьёко» и «Хагуро» описали широкую дугу, которая привела их прямо в колонну «Агано». Хотя японские осветительные снаряды превратили ночь чуть ли не в день, тяжелые крейсера не сумели заметить корабли Меррила. Они влетели прямо под шквал американских снарядов. Маневрируя в потемках, «Мьёко» врезался в «Хацукадзэ» и отрубил эсминцу часть носа.

Тем временем «Маленькие бобры» Берка, выпустив торпеды, разделились. Сделав это, они вернулись в бой только в 03.19, когда «Осборн» заметил «Сендай» и своими снарядами ускорил гибель крейсера. Затем на экране радара показались столкнувшиеся ранее «Самидарэ» и «Сирацую». Берк на полном ходу погнался за этими противниками.

ДЭМ-46 капитана 2 ранга Остина попал в сложное положение. Эсминец «Фут» неправильно понял приказ Меррила о повороте и потерял место в строю. Пытаясь пристроиться к эсминцам, он получил в корму японскую торпеду, которая предназначалась крейсерам. Крейсер «Кливленд» успел повернуть буквально в последний момент, чтобы пройти на расстоянии 100 ярдов от поврежденного эсминца. Но эсминцу «Спенс», замыкавшему колонну, повезло меньше. Положив руль право на борт, чтобы открыть директрису крейсерам, он скребанул бортом эсминец «Тэтчер». При столкновении на скорости 30 узлов посыпались фонтаны искр, но оба эсминца помчались дальше на высокой скорости. Ободранная на бортах краска этому не мешала. В 03.20 японский снаряд угодил в «Спенс» на уровне ватерлинии. Соленая вода попала в топливную цистерну, смешавшись с нефтью. Этот медленный яд постепенно снижал скорость эсминца. Словно всех этих неудач было мало для одного дивизиона, эсминцы Остина потеряли прекрасную возможность для торпедного удара по крейсерам «Мьёко» и «Хагуро». Когда его флагман прошелся вдоль борта «Тэтчера», капитан 2 ранга Остин выскочил на мостик, чтобы посмотреть, что происходит. На экране радара виднелись несколько ярких отметок. Остин должен был выпустить по ним торпеды с дистанции 4000 ярдов, но офицер из боевого информационного центра сообщил, что это американские корабли. Поэтому соприкосновение с «Тэтчером» обошлось несколько дороже, чем несколько ведер свежей краски.

Через пару секунд «Спенс» заметил крейсер «Сендай». Японский корабль сильно накренился и еле держался на воде, но его орудия все еще стреляли, и он был опасен, как раненный леопард. Остин произвел маневр, чтобы выйти в торпедную атаку, и «Спенс» и «Конверс» выпустили 8 «рыбок» по подранку. Но потопить крейсер им не удалось, это сумели сделать позднее эсминцы Берка. 3 эсминца Остина пошли на северо-запад, надеясь перехватить «Самидарэ» и «Сирацую».

В 03.52 «Спенс», «Тэтчер» и «Конверс» догнали эти 2 японских эсминца и выпустили им вдогонку 19 торпед. Но результат оказался нулевым. Часть промахов можно списать на неверный прицел, но полный провал атаки, скорее всего, был вызван плохим качеством торпед.

В ответ «Самидарэ» и «Сирацую» выпустили торпеды и открыли артогонь. Если японские торпеды и прошли мимо, это имеет резонное объяснение. Корабли были вынуждены отчаянно маневрировать, чтобы уклониться от града американских снарядов, вдобавок оба эсминца были серьезно повреждены при столкновении.

Запасы топлива на «Спенсе» подходили к концу, к тому же остатки были загрязнены соленой водой, поэтому Остин передал командование дивизионом командиру «Тэтчера» капитану 2 ранга Лэмпмену, а сам повернул «Спенс», чтобы выйти из боя. Но этот маневр привел эсминец прямо под снаряды эсминцев Берка. В 04.25 море вокруг «Спенса» вскипело от разрывов.

По УКВ капитан 2 ранга Остин крикнул Берку: «Вокруг нас только что легли несколько снарядов. Надеюсь, вы не стреляете по нам».

Ответ Берка стал еще одним примером флотского юмора: «Мне очень жаль, но прошу нас извинить. Еще 4 залпа уже в воздухе».

Остин поспешил увести «Спенс» подальше. Но уворачиваясь от огня Берка, «Спенс» обнаружил японский эсминец «Хацукадзэ».

Это был как раз тот эсминец, который протаранил «Мьёко». Японский корабль не мог уклониться от огня американцев. «Спенс» подошел на расстояние 4000 ярдов, и его артиллеристы начали всаживать снаряд за снарядом в поврежденный японский эсминец. «Хацукадзэ» вскоре загорелся и начал погружаться, его машины встали. Остин хотел прикончить этого противника, но снаряды на «Спенсе» подошли к концу, поэтому он вызвал на помощь эсминцы Берка. Град снарядов ДЭМ-45 похоронил «Хацукадзэ». Примерно в 05.39 корабль перевернулся и скрылся под водой.

«Спенс» присоединился к ДЭМ-45, так как Берк приказал отходить. Эсминцы «Тэтчер» и «Конверс» не сумели перехватить «Самидарэ» и «Сирацую» и также начали отход. Так как занимался день, адмирал Меррил повернул колонну своих крейсеров на восток.

Пока эсминцы пытались догнать удирающих японцев, крейсера Меррила маневрировали, ведя бой с японскими тяжелыми крейсерами. В течение часа обе стороны крутились на пятачке, но никто не сумел нанести противнику роковой удар. Омори был убежден, что столкнулся не меньше чем с 7 тяжелыми крейсерами, поэтому в 03.37 он вышел из боя и начал отходить на северо-запад вдоль берега Бугенвилля. Американские крейсера преследовали его до рассвета, а потом Меррил повернул обратно, ожидая появления авиации из Рабаула.

Примерно в 05.00 по УКВ прорезался радостный голос Берка. Его эсминцы все еще находились западнее крйесеров, и он просил разрешения начать преследование японцев. Как вспоминает капитан 1 ранга Бриско, адмирал Меррил ответил: «Арли, ради бога, оставь эту затею. Двинули домой, а то нам скучно».