В результате 21 июня в 02.15 с «Энтерпрайза» взлетели 2 «Авенджера», один из которых пилотировал Мартин. Но тут выяснилась не слишком приятная вещь — от всей VT-10 остались всего 5 самолетов, однако Спрюэнс принял решение и собирался выполнять его методично и последовательно. Он немедленно приказал готовить к вылету самолеты VT-16 с «Лексингтона» и VT-51 с «Сан Хасинто». Решение было вполне логичным, в атаке должны были принять участие самолеты одной оперативной группы, его даже можно назвать логичным в квадрате, потому что авиагруппы ОГ 58.3 пострадали меньше других во время вчерашней атаки.
И все-таки Спрюэнс так и не смог решиться на безоговорочное преследование. Он приказал ОГ 58.3 (в которую входили упомянутые авианосцы) и ОГ 58.2 преследовать японцев, развив скорость 25 узлов, тогда как ОГ 58.1 и ОГ 58.4 следовали сзади со скоростью 17 узлов. Таким образом Спрюэнс намеревался подстраховаться сразу от двух опасностей — часть соединения не отходила слишком далеко от Сайпана, и лишь часть соединения рисковала создать себе проблемы с нехваткой топлива, но при этом сохранялась возможность взаимодействия обеих частей соединения. Вдобавок тихоходная часть ОС 58 должна была искать летчиков, севших вечером на воду. Решение далеко не идеальное, но в этом был весь Спрюэнс — он всегда пытался перепрыгнуть канаву в два приема.
Разведывательные «Авенджеры» обнаружили японский флот, отходивший несколькими разрозненными группами, примерно в 280 милях к северо-западу от передового соединения. Первым был обнаружен пострадавший накануне авианосец «Дзуньё», шедший в сопровождении крейсера «Могами» и 4 эсминцев. «Рюхо», входивший в состав соединения адмирала Дзосимы, хоть и был поврежден накануне, тем не менее сохранил скорость, а «Дзуньё», машины которого никогда не развивали штатной мощности, получил две бомбы и медленно, но верно отставал. Чуть южнее был обнаружен авианосец «Титосэ», мало заметный на фоне сопровождавшего его линкора «Мусаси». Где-то на северо-западе маячил смутный силуэт авианосца «Дзуйкаку» и кораблей сопровождения. Словом, обнаружить весь японский флот так и не удалось, но Спрюэнс решил, что и этих кораблей достаточно.
Как мы уже говорили, следом за разведчиками стартовала сводная группа из 20 торпедоносцев с авианосцев ОГ 58.3. Они вышли к цели уже в предрассветных сумерках, когда радар не был особо нужен. Естественной первой целью стал замыкавший строй «Дзуньё», который в результате полученных повреждений не мог ни поднимать, ни принимать самолеты. Если уж быть совсем точными, их и не осталось. Поэтому когда торпедоносцы внезапно выскочили из серой мути прямо перед японскими кораблями, их встретила лишь пара неуверенных залпов с «Могами». Командовавший атакой лейтенант Стерри из VT-16 приказал части торпедоносцев заняться «Могами», но нормально распределить самолеты по двум целям сложно даже в дневное время, а уж в полумраке это невозможно в принципе. В результате 14 самолетов атаковали авианосец, и только 6 осталось на долю крейсера.
У капитана 1-го ранга Киёми не было никаких шансов уклониться от атаки, потому что случайно или намеренно, но у американцев получились классические клещи — 8 «Авенджеров» справа и 6 слева. Поэтому можно говорить лишь о том, что в сумерках пилоты не смогли прицелиться как следует, лишь поэтому авианосец получил всего 3 попадания, как ни странно два из них пришлись в левый борт, причем прямо в машинные отделения. Выдержать такой удар бывший лайнер не мог, и все-таки скорость, с какой затонул «Дзуньё», удивляет. То, что с кораблей сопровождения видели четыре или пять сильных вспышек, заставляет предположить, что взорвались погреба боеприпасов. Из всей команды спаслись только 7 человек, находившихся на мостике, однако никто из них не мог толком описать происходившее. Среди погибших оказался и контр-адмирал Такезди Дзёодзима, командир 2-й дивизии авианосцев.