两点两分，美国海军舰艇编队与曰军掩护队距离已缩短至六千二百米，汉斯沃克少将下令开炮，美舰火炮由雷达进行导引，射击相当准确，巡洋舰主炮的第一次齐射，就命中了曰军的先导舰，迫使这首驱逐舰退出了战斗，另一艘驱逐舰前主炮中弹，机关炮的弹药箱起火，舰体多处被击穿，还有一艘驱逐舰锚链舱中了一弹，幸未爆炸，粮食舱进水。
但是，美国海军战舰没有使用无焰火药，火炮炮口在射击时产生大量的火焰，在夜色中非常显眼，成为曰军驱逐舰理想的瞄准点。
曰军驱逐舰虽然连连中弹，但未彻底丧失战斗力，迅速发射鱼雷进行还击，有两艘驱逐舰将鱼雷管中的所有十六条鱼雷，全部射了出去！
当时美军编队正以单纵队航行，以两艘驱逐舰为前卫，三艘巡洋舰居中，另两艘驱逐舰断后，队列中央的旗舰，成为了曰舰瞄准的基点，先后被四条鱼雷击中，军舰前甲板被炸断，舰体大量进水。
鱼雷射完后，曰本海军指挥官迅速后撤，但没有施放烟雾。
美军舰队紧追不放，炮火异常猛烈，刚好成为第二运输队的靶子。
四艘驱逐舰瞄准美国海军舰船，频频发射鱼雷，前卫的两艘驱逐舰中雷沉没，后卫的两艘驱逐舰连忙前出掩护，曰军驱逐舰后撤脱离接触，于是美军的驱逐舰跑去拯救落水者，巡洋舰则往东，撤离战斗。
不久，曰本海军掩护队和第二运输队六艘驱逐舰重返战场，与抄后路的第一运输队一起，把留下的美国海军两艘驱逐舰送入了海底。
此役，美军一艘巡洋舰和四艘驱逐舰覆没，战死两千多名海军官兵。
夜战和之后屠杀落水的美国海军士兵，耽搁了大量时间，担心天亮后遭到美国陆基航空兵的轰炸，曰本海军指挥官立即中止了撤退任务，返回布因港。
占据一定优势的美国海军，竟然出人意料地惨遭失败，同时恪于“先欧后亚”的既定战略，美国人不敢再拿有限的海军舰船用于发起反击，不得已
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