Последним в Филиппинском сражении был бой в районе мыса Энганьо между мощным американским соединением ОС-38 и кораблями адмирала Озава — приманкой для американского соединения. В задачу Озава входило заманить американские корабли как можно дальше на север и, принося себя в жертву, расчистить путь для кораблей Курита. Его соединение состояло из четырех авианосцев, двух линкоров–авианосцев, «Исэ» и «Хьюга», и сил прикрытия из легких крейсеров и эсминцев. На палубах авианосцев было всего 116 самолетов (в разных источниках указывается разное число — от 108 до 116, но это не имеет особого значения, учитывая огромное численное преимущество американской палубной авиации). В основном, у Озава были истребители (80 самолетов), остальные — бомбардировщики и торпедоносцы. Столь малое число самолетов объясняется не только недостатком летчиков. Адмирал Тойода приказал снять с авианосцев 150 самолетов для обороны Тайваня и Филиппин, считая оборону этих островов делом более важным, тем более что авианосцы все равно приносились в жертву. Несомненно, это был жест отчаяния. Впоследствии адмирал Озава так объяснил свою задачу в этом бою: «Отвлекать, быть приманкой — вот какова была наша задача Будучи слишком слабым, чтобы оказать сколько- нибудь существенную поддержку флоту Курита, я пытался нанести удар по возможно большему числу американских авианосцев с тем, чтобы стать целью ответного удара. Пожертвовать всем — вот моя главная задача». Японское командование сделало свою приманку весьма соблазнительной, так как роль авианосцев к этому времени стала решающей, что признавали даже ярые сторонники других классов кораблей.
Адмирал, упустивший возможность нанести удар по неприятельским авианосцам, поступил бы крайне неразумно. Это прекрасно понимали все участники этого боя. Пока соединение Хэлси наносило удар по кораблям Курита, соединение Озава при полном радиомолчании приблизилось к району боя. Чтобы привлечь противника, Озава, выйдя в заданную точку атаки, нарушил радиомолчание и направил свои самолеты против обнаруженных кораблей адмирала Шермана (3–я оперативная группа из состава ОС-38). На палубах авианосцев осталось только несколько истребителей. Озава не знал о результатах атаки своих самолетов, поскольку они после нанесения удара по американским кораблям должны были садиться на аэродромы на Филиппинах. Ответной атаки не последовало, и Озава, решив, что замысел не удался и приманка не сработала, был готов отказаться от задуманного и уйти на север. Однако из Токио пришел приказ продолжать выполнение задания: «С верой в божественное провидение атаковать всеми силами». Озава получил сведения, что ряд кораблей Шермана получили повреждение, и он приказал линкорам «Исэ» и «Хьюга» с четырьмя эсминцами добить поврежденные корабли. Затея не удалась (таковых кораблей не было), и линкоры возвратились к своему соединению.
Узнали о близком нахождении неприятеля и американцы. «Японские авианосцы, находившиеся к северу от нас, были нашей добычей. Они были достаточно близко, так что не смогли бы уйти», — заявил адмирал Шерман. Американское ударное соединение взяло курс на северо–восток, навстречу японцам, чтобы одним махом прикончить неприятельские авианосцы. Адмирал Хэлси предложил сформировать из быстроходных линкоров, крейсеров и эсминцев ударное соединение артиллерийских кораблей, выдвинуть их вперед и через их голову нанести удар по японским кораблям авиацией. Линкорам в этом случае отводилась роль «чистильщиков», добивающих поврежденные неприятельские корабли. Ударное соединение тяжелых артиллерийских кораблей включало шесть линкоров, два тяжелых и пять легких крейсеров и восемнадцать эсминцев (до этого случая только два американских линкора имели возможность пострелять по японским кораблям, это были «Вашингтон» и «Саут Дакота»). Американское ударное соединение направилось на север для нанесения удара по кораблям Озава, но утром (в 4 час. 10 мин.) поступил запрос от адмирала Кинкейда, продолжает ли охраняться пролив Сан–Бернардино. На что поступил ответ от адмирала Хэлси о том, что его корабли готовятся к бою с японским авианосным соединением. Через полтора часа в воздух была поднята первая волна из 190 самолетов, из них 130 — бомбардировщики и торпедоносцы. Начались поиски японских кораблей. Их обнаружили только в 7 час. 30 мин., это было все соединение Озава.
Японцы могли противопоставить сильной группе американских самолетов не более 20 своих. Силы были неравны, и американские бомбардировщики атаковали японские авианосцы. Первой жертвой стал легкий авианосец «Читосэ». Он получил не менее восьми бомб и двух торпед. Скорость его упала, он получил крен на левый борт. После повторной атаки он получил еще ряд повреждений, взорвался и затонул. Два других корабля получили повреждения. Легкий авианосец «Чиода», поврежденный несколькими бомбами, потерял ход. Ветеран японских авианосцев «Дзуйкаку» получил одно попадание торпеды и не менее трех бомб, но сохранил скорость. Озава перенес флаг на легкий крейсер «Ойодо».
Все складывалось как нельзя лучше, но в 8 час. 25 мин. адмирал Хэлси получил радиограмму (открытым текстом) о том, что эскортные авианосцы ведут тяжелый бой с линкорами Курита и требуют помощи. Линейные корабли адмирала Ли находились в 350 милях к северу и не могли поспеть и оказать помощь. Единственно, чем мог помочь Хэлси кораблям адмирала Спрэгью, так это направить 1–ю оперативную группу адмирала Маккейна, которая находилась ближе всех к кораблям Спрэгью. Она включала пять авианосцев и корабли охранения. Но даже и она, двигаясь с максимальной скоростью, могла только через час поднять свои самолеты, которым требовалось еще два с половиной часа, чтобы достичь неприятельских кораблей. Что касается линейных кораблей, то они продолжали идти полным ходом на север. Направлять их на юг в помощь эскортным авианосцам или продолжать погоню за кораблями Озава, такую задачу предстояло решить адмиралу Хэлси. Достичь острова Самар линкоры могли в лучшем случае только на следующий день (где будут японские линкоры к этому моменту?). Могла сложиться ситуация, когда линкоры оказались бы «между двумя стульями» — отказались от атаки на севере и не поспели бы к другому бою, на юге. Впереди же находилась цель, ради которой, как считал Хэлси, следовало рискнуть. (Риска никакого, по–видимому, не было. Хэлси знал о составе соединения Озава. И половины его кораблей было бы достаточно для того, чтобы справиться с японским авианосным соединением. По–видимому, американский адмирал, направляя против кораблей Озава все ОС-38, захотел легкой победы над слабым противником.) Тем временем авианосные самолеты продолжали наносить удары по японским кораблям. Оба оставшихся легких авианосца получили еще несколько попаданий бомбами.
К этому моменту линкоры адмирала Ли сократили дистанцию до 45 миль и готовились к артиллерийскому бою. Однако поступило еще одно сообщение от адмирала Кинкейда с просьбой о помощи, и линкорам пришлось менять курс на юг, так как в радиограмме сообщалось об угрозе транспортам в заливе Лейте, а это ставило под сомнение положительный исход всей десантной операции. С линкорами ушла и часть авианосцев. Несколько позже были отправлены вперед два самых быстроходных линкора, «Айова» и «Нью–Джерси», при трех легких крейсерах и восьми эсминцах. После поступления следующей радиограммы от адмирала Кинкейда, в которой сообщалось о том, что японские корабли уходят из залива Лейте проливом Сан–Бернардино, Хэлси оставил при авианосцах четыре линкора. Японские уцелевшие корабли максимальным ходом уходили на север. Примерно в 13 час. 30 мин. они были атакованы следующей волной из 160 самолетов. Они обнаружили два авианосца, линкор, крейсер и три эсминца.
Тяжелый авианосец «Дзуйкаку» получил попадания нескольких бомб и торпед и накренился на левый борт. Был поврежден и легкий авианосец «Дзуйхо». «Дзуйкаку» скоро затонул, а «Дзуйхо» хотя и справился с повреждением и пожаром, но последующая в скором времени атака, в результате которой он получил несколько бомб и две торпеды, завершила начатое. Авианосец опрокинулся и затонул. Это был уже третий авианосец. Еще один без хода остался далеко позади. Несколько позже он был обнаружен соединением крейсеров. С расстояния 10 миль он был обстрелян крейсерами «Уичита» и «Нью–Орлеанс». Итак, тяжело поврежденный корабль — это был последний авианосец Озава «Чиода» — вспыхнул от носа до кормы. Его хотели добить торпедами, но не успели — авианосец медленно повалился на левый борт и затонул. Остальные корабли соединения Озава уцелели. Они подверглись еще одному удару палубных самолетов, но больших повреждений не получили.
Летчики заявили о многочисленных попаданиях бомб и торпед (более 30), однако линкор «Хьюга» получил всего одно попадание, а «Исэ» — ни одного. Эти корабли, а также три легких крейсера (из которых один был поврежден) и восемь эсминцев сумели оторваться от американских кораблей и уйти на север. Вечерняя погоня крейсеров принесла только одну добычу — эсминец «Хатсузуки» после длительной погони был потоплен артиллерией крейсеров.
