«Хагуро» получил 6 152-мм и 127-мм снарядов, из которых 4 не взорвались Только в 03¹³ Омори наконец-то увидел противника. Он довернул на 20° вправо, чтобы сократить дистанцию, приказал обоим тяжелым крейсерам выпустить торпеды. Залпы 203-мм снарядов стали накрывать три головных американских крейсера. Между 03²⁰ и 03²⁵ головной «Денвер» (изначально он был концевым) получил три 203-мм снаряда в носовую часть, которые хотя и не взорвались, но сделали такие дыры в обшивке, что крейсер набрал много воды и сбавил скорость до 25 узлов. Флагман Остина «Спенс» в 03²⁰ получил опасное попадание в ватерлинию, и забортная вода смешалась с топливом (но сказалось это только утром). «Миоко» и «Хагуро», а также «Агано» с двумя оставшимися эсминцами шли в направлении SSE. В 03²⁶ дистанция сократилась до 65 кабельтовых, и Меррилл, опасаясь торпед, снова повернул на 16 румбов, завершив нижнюю петлю «восьмерки». Японские гидросамолеты сбросили над его крейсерами новые САБ’ы, и американские корабли стали ярко отсвечивать серебром. Однако с кораблей Омори приняли всплески от близких разрывов у первых трех крейсеров за торпедные попадания. Затем крейсера скрылись за дымом от собственной стрельбы, а японцы подумали, что все они затонули. Полагая, что имеет дело по меньшей мере с 7 тяжелыми крейсерами и 12 эсминцами, японский адмирал решил, что трех потопленных крейсеров достаточно и в 03²⁷ дал приказ на отход.

Американские отряды оказались сильно разбросанными. Дивизион Бурка, с трудом собравшись после выпуска торпед часом ранее, в 03⁴⁹ наткнулся на горящий «Сендай» и открыл по нему огонь. Примерно в 04°° крейсер затонул, получив попадания не менее двух торпед. Отходящие полным ходом «Самндаре» и «Сирацую» были видны на экранах радаров. А вскоре слева по носу были замечены силуэты. Бурк запросил по радиотелефону Остина: “Мы видим цель в 7000 ярдов и собираемся открыть огонь”, на что тот ответил: “О, не делайте этого, это мы!”. Но это были японцы, которые таким образом избежали участи своего флагманского крейсера. Посланные нм вдогонку торпеды 3 эсминцев 46-го дивизиона прошли мимо. Затем «Спенс», отсоединившийся от остальных двух эсминцев своего дивизиона, заметил поврежденный «Хацукадзе» и принялся добивать его снарядами почти в упор. Вскоре к нему присоединились 4 эсминца 45-го дивизиона, открывшие огонь в 05¹⁸. Спустя 21 минуту «Хацукадзе» скрылся под водой.

Добив два корабля противника, американцы стали собирать свои. Их крейсера, выпустившие в ходе предыдущих бомбардировок по берегу около 3400 152-мм и 4500 127-мм снарядов и в ночном бою еще 4591 и 705 соответственно, почти исчерпали боезапас. Они с трудом отбились от массированных дневных атак японской авиации (около сотни палубных самолетов), хотя только «Монпелье» получил небольшие повреждения от двух бомб, попавших в правую катапульту. Эсминец «Клакстон» взял поврежденный «Фут» на буксир и благополучно привел его в базу.

Еще перед боем «Хагуро» 1 ноября у мыса Мольтке в 23³⁰ (Токийское время) получил некоторые повреждения носовой надстройки и борта в средней части корпуса от близкого разрыва 227-кг бомбы, сброшенной самолетом-разведчиком SB-24 из состава 5-й бомбардировочной группы. Скорость крейсера упала до 26 узлов. Во время боя крейсер между 01⁰¹¹ и 01²⁰ получил около 10 попаданий 152-мм и 127-мм снарядами, большинство из которых не взорвались. Попадания были зарегистрированы в установку 127-мм орудий №2 (левый борт) с повреждением поворотного стола, в казапульзу, в топливную цистерну рядом с ЦАП. Убит 1, ранено 5 человек. Отремонтирован в Сасебо.

Не считая потопленных «Сендай» и «Хацукадзе», японцы получили только поверхностные повреждения. В «Миоко» попал 1 или 2 152-мм снаряда, в «Сендай» (по оценкам) не более 5. Даже с учетом нескольких возможных попаданий в другие корабли получается, что американцы добились около 20 при почти 4600 выпущенных 152-мм снарядов. Но не только попаданиями можно оценить эффективность американского огня: японцы были вынуждены радикально маневрировать, что привело к полному расстройству их боевого порядка и двум столкновениям. Из 52 выпущенных эсминцами торпед попали только две в неподвижный «Сендай» (эсминцы еще выпустили 2596 127-мм снарядов). Кроме пострадавших на «Хагуро» японцы потеряли 320 человек на «Сендай» (нескольких человек, включая контр- адмирала Идзуина, сняла подлодка, многие добрались до берега на плотах) и около 240 на «Хацукадзе» (погибли все). После прибытия в Рабаул 2 ноября оба тяжелых крейсера 4-го ушли в Трук (там 7-го). По пути «Хагуро» взял на буксир танкер «Ниссо Мару», поврежденный американской авиацией (сначала его буксировал «Тёкай»). 12 ноября оба крейсера ушли на ремонт в Сасебо, куда прибыли 17-го.

Японцы добились 5 попаданий в «Денвер», одного в «Спенс», а из торпед попала только одна - в «Фут» (19 убитых и 17 раненых). Но контр-адмирал Омори, сильно преувеличивший свои «подвиги», получил от начальства следующий чин. Но если бы дело было только в этом...

Из-за ошибочных данных о повреждениях американских кораблей в ходе боя в заливе Императрицы Аугусты и последующих атак авиации вице-адмирал Курита решил послать для нового удара по американцам у Бугенвиля еще 7 тяжелых крейсеров из Трука, долго сберегаемых для такого случая. Выйдя из Трука 3 ноября, 4-я эскадра (за исключением «Тёкай», назначенного 4 ноября вместе с 3 эсминцами эскортировать в Трук поврежденные танкеры «Нитией Мару» и «Ниссо Мару»), 7-я эскадра и «Тикума» на рассвете 5-го прибыли в Рабаул.

Когда пришедшие корабли стали на якорь в бухте Симпсон и приступили к заправке топливом, на базу был совершен налет силами авиагрупп авианосцев «Саратога» и «Принстон» из соединения TF38 контр- адмирала Фредерика Шермана, маневрировавшего с 9⁰⁰ в 57 милях на SW от м. Торокина и в 230 милях на SE от Рабаула. Эти корабли были заблаговременно обнаружены самолетами-разведчиками. Но квалификация японских пилотов к тому времени упала так сильно, что они приняли два авианосца за транспорты. Поэтому никто из начальства не побеспокоился о принятии дополнительных мер ПВО базы и выводе кораблей в море, где они имели бы хоть какие-то шансы уклониться от воздушных атак.

В ударной волне участвовали 33 истребителя «Хэллкэт», 16 торпедоносцев «Эвенджер» и 22 пикировщика «Донтлесс» с «Саратоги» и еще 19 «хэллкэтов» и 7 «эвенджеров» с «Принстона». В 11¹⁰ их обнаружили над проливом Сент-Джордж-Чэннел, по базе объявили воздушную тревогу и стали поднимать на перехват 70 дежурных истребителей. Но американские летчики их одурачили. Вместо того, чтобы по ожиданию японцев разбиться на мелкие группы перед заходом на цель, они сохранили строй и пошли прямо под зенитный огонь, куда «зеке» сунуться не рискнули. Вместо бомбардировщиков и торпедоносцев им пришлось иметь дело с «хэллкэтами». А ударные самолеты устроили в гавани настоящий погром. Хотя ни один из кораблей не затонул, практически весь 2-й Флот вице-адмирала Куриты был выведен из строя. Одна из бомб (самолет лейтенанта Ньюэлла) попала в трубу заправлявшегося крейсера «Майя» и взорвалась в МКО. «Такао» получил два прямых попадания, открывших большие пробоины по ватерлинии. «Атаго» сильно пострадал от трех близких разрывов. Прямые попадания бомб получили «Могами» и «Агано». Легкий крейсер «Носиро» был поражен торпедой. Из эсминцев пострадали «Фудзинами» (не взорвавшейся торпедой) и «Вакацуки» (близкие разрывы);

Потери американцев составили по 5 истребителей и бомбардировщиков, погибло 7 пилотов и 8 членов экипажей. В погоню за отходящими авианосцами вице- адмирал Кусака послал 18 «кейтов». Те в 19¹⁵ обнаружили и атаковали противника. После возвращения в Рабаул пилоты радостно сообщили: “Один большой авианосец взорвался и затонул, один средний авианосец оставлен горящим и позже затонул, два тяжелых крейсера и эсминец потоплены”. То же повторило «Радио Токио» на следующий день, назвав этот бой “Первой воздушной битвой у Бугенвиля”. На самом же деле японские торпедоносцы атаковали два десантных судна в сопровождении торпедного катера, из которых только одно «LCI- 70» сумели повредить не взорвавшейся торпедой, а сами потеряли две машины.