10月25日凌晨2时30分，西村崇次的舰队正行驶在苏里高海峡，用不了多久就可以抵达莱特湾。这时前方出现了一批美军鱼雷艇，西村命令舰队打开探照灯，用舰炮驱逐这些小艇，舰队继续向前行驶，此时在舰队最前面是4艘驱逐舰，中间是“扶桑”号和“山城”号战列舰，后面的是巡洋舰“最上”号。
3时10分，第7舰队火力支援群司令奥尔登多夫命令潜伏的驱逐舰分队出击。原来美军的鱼雷艇是用来吸引日军注意力的，日军在混乱中没有搜索到海峡两侧隐藏在小岛和礁石中间的美军驱逐舰分队。攻击开始时，美军的驱逐舰分队正处在日军舰队的中间地段。在这场突然袭击中，美军驱逐舰分队的7艘驱逐舰一口气发射了47枚鱼雷，随即为避免报复，迅速撤出了战斗。“山城”号战列舰被数枚鱼雷击中，航速下降到了5海里/小时，“扶桑”号战列舰也中了1枚鱼雷，但仍然可以继续战斗。
接着，奥尔登多夫下令第二批驱逐舰分队出击，由于日军的战列舰已经被击伤，美军的驱逐舰大胆地靠近敌方舰队。第一轮进攻是鱼雷攻击，处在日军舰队前面的4艘驱逐舰，1艘被击沉，2艘遭受重创，失去战斗力。接着，美军靠近日军战列舰，在一片炮声中，已经奄奄一息的“山城”很快沉没，舰队司令西村崇次也跟随这艘战列舰一道消失在苏里高海峡的海面。日军能够继续战斗的只剩下1艘负伤的战列舰、1艘巡洋舰和1艘驱逐舰，“扶桑”号战列舰舰长主动接过了舰队的指挥，他命令继续北上。在他们后面的志摩清英指挥的后尾分队已经和他们失去了联系。
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因为日军第二支舰队中也没有发现航空母舰，这就说明日军的主力始终没有出现。
日军率先发起了进攻。24日9时，从吕宋岛起飞的日军岸基飞机飞临第38特混舰队上空，一架“神风特攻队”轰炸机突破美军严密的防御网，撞向“普林斯顿”号轻型航母的甲板上，飞机上携带的炸弹引起大火，火势很快蔓延到弹药舱并引发爆炸，赶来营救的“伯明翰”号巡洋舰也被巨大的爆炸力摧毁，当天傍晚，“普林斯顿”号被己方鱼雷击沉。
24日10时30分，美军确认了日中央舰队的准确位置。第38特混舰队开始向其发起攻击。由于中央舰队中没有航母，完全丧失了制空权，只能依靠舰上防空火力抵御美军的进攻。120架美军飞机穿越日军防御火力网，向“大和”和“武藏”号发起重点攻击。
号称“宫殿”的“武藏”号不久就被2枚炸弹和1枚鱼雷，但这对于排水量6.4万吨的武藏号来说不足以致命，甚至只是让该舰摇晃了几下，就又继续向前航行。12时和13时30分，美军舰载飞机发起了第二和第三轮进攻，这次大和号也被击中2枚炸弹，舰身有些倾斜，另一艘战列舰“长门”号被炸弹直接掀掉了一座炮塔，2艘驱逐舰也丧失了战斗力。
受损最严重的还是武藏号，在这两轮袭击中，该舰又被多枚炸弹和鱼雷击中，这艘巨舰的航速开始减慢。在随后的第四、第五轮袭击中，武藏号已经累计被17枚炸弹和19枚鱼雷击中，前甲板已经没入水中。栗田健男命令船员弃船，当天傍晚，这艘被日军誉为“无法被击沉的宫殿”消失在锡布延海的波涛之下。
在舰队遭受连续打击时，栗田健男向北方舰队的小泽治三郎求助，要求其派遣舰载机增援，身负诱饵任务的北方舰队其实已经失去了他本来的作用，但小泽治三郎并没有冒险出击，这也促成了莱特湾海战后面戏剧化的转变。
下午4时，在参谋人员的建议下，栗田健男决定后撤。入夜后，他又重新考虑了下一步的行动，他认为，中央舰队可以连夜穿过圣贝纳迪诺海峡，次日晨即可抵达莱特岛海岸。到那时，小泽的北方舰队理应已经把哈尔西的第3舰队引诱向北方。据此，栗田命令舰队再次改变航向，执行原定作战计划。事实证明，他的判断是对的。
此时，在莱特湾的西南苏禄海的海面上，西村崇次的舰队正在赶往莱特湾，行驶在前面的是西村崇次亲自率领的前卫分队，后面30海里还有志摩清英率领的半支后卫分队，之所以是半支，是因为另外一部分由3艘驱逐舰组成的分队在出发后不久，就遭到美机的袭击，将1艘驱逐舰击沉、1艘击伤，剩下的1艘掩护受伤的驱逐舰返回了基地。
南方舰队在上午9时其实就已经被美军侦察机发现，而且遭到2架武装侦察机的袭击，虽然袭击没有对舰队造成损伤，但整个舰队上下已经笼罩在一片恐慌之中，他们明白美军的航母群的舰载飞机随时会对他们实施更大规模的打击。然而直到傍晚他们也没有遭到美军的打击，他们不知道的是自己正在掉入一个大的陷阱。
哈尔西在得到得知日舰已经撤退的消息后，也没有向西追击，他认为这支舰队已经不再有威胁了，当务之急是集中全力对付日军的航母编队。17时，美军侦察机终于发现了日军的诱饵，在莱特湾北面、恩加诺角以西160海里处。这样，经过一番周折，双方又回到了“捷1”作战的剧本中，哈尔西总算盯上了日军北方舰队。经过协商，哈尔西和金凯德决定，由哈尔西负责北上歼灭日军航母舰队，金凯德第7舰队的火力支援群负责在莱特湾西南的苏里高海峡伏击从南方来的日军舰队。