就在台风稍微平息、天空中还密布阴云，战机还无法升空作战之时，正乱成一团救死扶伤的美军突然在雷达屏幕上发现大量敌舰正扑向自己，这毫无疑问只能是日本海军。

哈尔西和指挥航空母舰舰队的米切尔中将、指挥火力支援舰队的李中将等美军将领急忙聚在第舰队旗舰新泽西号战列舰上，着作战参谋们不断在地图上添加和移近敌军标志。

“0艘战列舰，约20艘轻重巡洋舰，约45艘驱逐舰，未发现敌航空母舰。”综合敌情很快报出，使美军上下都大吃一惊。

日军的重炮已经在远方轰鸣，驱逐着担任雷达警戒哨的美军驱逐舰；新泽西号战列舰上豪华的舰队作战室里，0多个美军将领还在面面相觑；最终还是哈尔西下达了早该下达的命令：“马克（马克·安德鲁·米切尔）指挥所有航空母舰和补给船在所有护航驱逐舰掩护下立即向东南、马里亚纳方向撤退，其余战舰立即进行水面战斗编组、由我亲自指挥准备迎战；请金上将立即派金凯德率第7舰队前来增援。”

于是因为一场小小而凶猛的台风，也因为美军主力不能丢掉艘护航航空母舰、4艘补给船和27艘护航驱逐舰这么强大的力量逃跑，一场日德兰式的大海战就在硫磺岛不远处开打了。

这是日本海军唯一反败为胜的机会，但由于扶桑级和伊势级的拖累，山本五十六率领的日军主力舰队只能以2节的速度逼向美军；而为掩护航空母舰撤退，哈尔西率领的美军主力速度更慢。但双方速度再慢也是在不断相互接近中，当时间走到下午2时20分时，随着大和号460口径的前主炮发出轰鸣，双方大战开始。

日军0艘战列舰呈单路纵队展开，从西北向东南方向以2节速度前进，巡洋舰队和大部分驱逐舰都展开在战列舰北侧，以避免被战列舰重炮杀伤；如此部署虽然妨碍后舰在战斗初期发扬火力，但根本原因则是除艘大和级（前文言和历史不同，日本军事投入在抗战中期向海军倾斜，大和级第艘信浓号建成入役）和长门号外，其余6艘战列舰全部是56口径主炮，射程、威力及军舰防御力都弱于美军全部采用406主炮的新战列舰；将艘大和级顶在前面既可以发挥27门460巨炮的威力，又可凭借大和级超级防御抵抗美军的初期重火力打击。

和日军0艘战列舰新旧搭配不同，美军参战的0艘战列舰全部是不足0年舰龄的新舰，以90门406大炮对日军的27门460、门40和64门56大炮；为发挥平均火力强的优势，哈尔西决定冒险，以李中将指挥速度略慢的4艘南达科他级和2艘北卡罗来纳级组成单纵队在日军南方展开，以27节速度平行接近日军，哈尔西自己则率领4艘衣阿华级（密苏里号和威斯康星号比历史略微提前服役）及巡洋舰队和一半驱逐舰在李舰队掩护下，发挥2节以上的高速、绕道扑击日军北侧。

对日军来说糟糕的是艘大和级的超远程炮击非但无一命中，而且产生的大量硝烟阻隔了各舰观察哨，等烟雾略散后日军清美军的实际部署时，哈尔西已出现在日军的接近正东方向；此时主力已无法改变阵型，山本只能下令落在后方的2艘扶桑级和2艘伊势级战列舰转移航线前去接敌，自率主力继续扑向李率领的6艘战列舰。

2时2分，当首舰南达科他号离日军首舰武藏号20000米时，李下令战列舰队开火。机械化装填炮弹的高射速、机械式计算机辅助的火力控制设备，哪怕面对精选的日军主力舰，美军还是显示出及精准而快速的炮术。

2时0分，武藏号首先被一发406炮弹击中舰首，虽损失轻微，但严重‘破相’使美军士气大振。

2时分，马萨诸塞号被一发460炮弹击中船舷，威力巨大的炮弹击穿舷装甲后爆炸引起附近双联装27高平两用炮下面的弹药库殉爆，将附近的一切整个掀掉并引发一团巨大的火焰经久不息，也给日军竖立了一个明显的标靶。

2时分，马萨诸塞号舰尾再次中弹，幸好穿甲炮弹只是扫过舱面，将水上飞机起降设备撞碎后飞出舷外。

2时5分，在双方主力舰队相隔不足4000米时，李下令驱逐舰队出击、实施鱼雷攻击，2艘美军各式驱逐舰以全速穿越战列舰队扑向已处于正北方向的日舰。山本五十六在己方驱逐舰处于绝对劣势的背景下下令轻巡洋舰也加入战斗。

当双方战列舰处于0000－2000米几乎平行位置时，双方的主要战斗变成中小型战舰对搏，海面下是双方上百条鱼雷交错飞驰，海面上是双方各种中型火炮密集对射，上空还有数量虽少但威力十倍都不止的战列舰主炮炮弹飞过，但多是冲上逼近的对方驱逐舰去的，毕竟谁都不想挨鱼雷啊！于是当双方战列舰继续前进再次拉开距离后，海面上已经有双方近0艘中小型战舰成为破烂，而战列舰只有美军排队尾的华盛顿号被一枚鱼雷击中船舷中部、有少量进水，但对航行无影响。而双方的驱逐舰发射鱼雷后，用各自的27及20主炮展开搏杀，至于个别的日军轻巡洋舰，更成为数量绝对优势的美军驱逐舰重点打击的目标，大量27炮弹不断击中单薄而‘巨大’的轻巡洋舰，日军也用40主炮顽强的反击；双方你来我往，大打出手，掩护己方战列舰撤离、转身、再战。