就在这个时候一阵火车的呼啸声传来，然后一连串的炮弹在武藏号的周围海面爆炸，全部是近失弹，巨大的炮弹爆炸后激起了冲天的海水。这个时候天还没有放亮，相比美军的对海雷达而言，日军的雷达显得非常初级，根本无法用来辅助舰炮的火控瞄准。所以在现在到天亮的一个小时之中，只有美军可以对日军进行炮击。还好的是，即使通过雷达进行辅助，美军的命中率也不高，至少到现在为止，还没有一枚战列舰的炮弹击中日军军舰。倒是巡洋舰或者战列舰副炮的炮弹有数发命中了武藏号战列舰。
这样的美军炮击一直持续了一个小时，这段时间之中，美军一直将交火距离控制在10海里之外，这样一来日军无法进行目视瞄准，因为日军炮兵的眼神再好，也不能看透10海里的黑暗。当一轮火红的太阳跳出平静的洋面之后，日军终于不再抓瞎了。这个时候四艘日军战列舰已经陆续被副炮或者巡洋舰的炮弹所命中，不过不是关键的位置，所以并不损害其战力。山本五十六在发现美军军舰地第一刻就明白自己错了，他毫不迟疑地命令南云忠一的航母编队带着7支航母以及护航的巡洋舰和驱逐舰向北面退去，而他自己，则带领着四艘战列舰、八艘重型巡洋舰和一部分驱逐舰在这里兜圈子，拖住美军，为航母舰队的退却创造机会。
天亮以后，日军终于可以放开手脚进行炮击。日本海军训练水平是全世界最高的，而日军的战列舰的460毫米主炮也被美军的要大上一些，所以即使4艘战列舰对上美军的7艘战列舰，日军并不占下风。双方的主炮不停地对着目标进行射击，在1944年10月的太平洋战场上，美日双方的舰队居然展开了一次传统的战列舰炮战。
从天亮的那一刻开始，八艘重型巡洋舰就穿过战列舰的间隙，冲到了前方，驱逐舰更是一马当先。山本五十六预料到美军既然敢这么快地赶到这个战场上，那一定是有航母的舰载机提供空中支援的，算上天亮后起飞，花费一个小时的时间就可以飞临日军舰队上空，这样一来日军的形势会更加危急，所以一开始就要使出全力。
重型巡洋舰的装甲不如战列舰那么厚实，但是它拥有战列舰所不具备的高速，他们在战列舰前方不停地交叉换位，干扰美军舰艇的射击。而日军驱逐舰则以更加高的速度抵近美军舰艇，他们的目标是发射鱼雷。美军驱逐舰则针对性地从后方冲出，驱逐舰和驱逐舰之间利用小口径火炮开始了交战。附近的海面由于这激烈的交战都沸腾了起来。
最先建功立业的是日军战列舰，也许是两发来自武藏号战列舰那可怕的460毫米口径的主炮炮弹命中了美军华盛顿号战列舰，使得其主炮停止了工作，主炮炮盾被击飞了半边，剩下的则陷入浓烟之中，美军管损人员赶紧冲上去灭火，华盛顿号舰长随后命令主炮弹药库注水，以防止蔓延的火势造成更大的危险，这样一来华盛顿号就只能使用后甲板上的主炮进行射击了。
然后是北卡罗来纳号战列舰被数发战列舰炮弹同时命中，舰桥上的建筑几乎被一扫而光，指挥室中的军官几乎全部阵亡，战舰失去了继续作战的动力。
两艘美军巡洋舰被战列舰的主炮命中，在侧面被开了一个大口子，海水咕噜咕噜地灌了进去，这两艘军舰也不得不退出了战斗。
日军也遭到了损失，武藏号战列舰的后主炮被命中，炮盾之中的炮手被震死，由于前主炮还未修好这样武藏号就只能以副炮应战了。
日军驱逐舰在付出了一半舰艇沉没的代价终于来到了美军战列舰的前方，一条条鱼雷被发射到水中，冲着美军军舰奔去。一边要规避炮击，一边要躲避鱼雷，这使得原本还整齐的美军战列舰队形发生了混乱。数发鱼雷依次撞上了美军军舰。华盛顿号的侧面被三枚鱼雷命中，不得不退出了战斗。爱荷华号战列舰则被四枚鱼雷命中，舰长不得不宣布在另外一侧注水以保持平衡，这样一来速度就下降到了不能忍受的地步。
释放完鱼雷的日军驱逐舰很快被战列舰的副炮、巡洋舰和驱逐舰上的火炮给清理干净，这些小吨位的舰艇几乎被全部击沉，海面上仅剩下了一部分舰艇的残骸而已。
八艘前出进行炮击的日军重型巡洋舰也被击沉了两艘，其余两艘则连续被重炮命中不得已打着旗号推出了战斗。就在这个时候，天上出现了美军舰载机的身影。
