Одновременно с этим свой ход сделал адмирал Спрюэнс. В 17.24 с его авианосцев начали подниматься ударные самолеты с целью нанести удар по подходящему с севера японскому соединению. Расстояние между двумя флотами медленно но верно сокращалось и американский адмирал, зная своё преимущество в палубной авиации хотел нанести удар первым, до того как Ямамото успеет поднять в воздух свои бомбардировщики и торпедоносцы. Достаточно логично и гораздо более безопасно, чем ловить японские самолёты позже уже над своими авианосцами. Забегая чуть вперёд, это у него не получилось.
В 18.51 выпущенные с семи авианосцев ударные самолёты — 120 бомбардировщиков "Хэллдайвер" и столько же торпедоносцев "Авенджер" — плюс полсотни истребителей прикрытия, начали подлетать к строю японскому флоту. Сопротивления на дальних подступах японцы практически не оказывали: в последствии выяснилось, что не рассчитывающий на общую победу Ямамото сделал ставку на один удар, способный нанести противнику максимальные потери и не обращая внимания собственную возможную гибель.
Без особых сложностей прорвавшись сквозь корабельное ПВО американцы атаковали самый крупный и самый опасный по их мнению — что логично — вражеский авианосец. Им оказался 71-тысячетонный "Синано", переделанный из недостроенного линкора проекта "Ямато". Иронично то, что при своих размерах гигант нёс достаточно скромную авиагруппу, а большая часть водоизмещения уходила в тяжёлую линкорную броню, которая была частью набора корабля и убрать которую просто не представлялось возможным.
С 18.59 по 19.41 в "Синано" последовательно попало шестнадцать торпед и восемь полутонных бомб. Ни один авианосец мире выдержать такой обстрел был неспособен и уже давно бы утонул, а двоюродный брат "Ямато" горел кренился, но на дно пока не собирался. Тут еще сыграло то, что быстро выпустив авиагруппу, взлетна палуба была очищенна от всяких горючих и врывающихся предметов: за счет своих огромных размеров "Синано" предполагался как потенциально запасной аэродром для тех японских самолётов, которые смогут вернуться после налета на янки и будут слишком повреждены для посадки на плавучие аэродромы меньших размеров. Порой несколько лишних метров длинны и ширины палубы вполне способны спасти от катастрофы побитый вражеским ПВО самолет.
В итоге такая "самоотверженность" большого авианосца во многом спасла младших товарищей, которые могли бы пострадать куда сильнее чем это случилось в итоге. Хуже всего получилось с "Тайхо" в 19.08 он поймал полутонную бомбу в полётную палубу: это привело к остановке работы по выпуску истребителей, но на живучесть корабля особо не повлиял. "Тайхо" был первым авианосцем в японском флоте получившим бронепалубу и такие удары держал относительно уверенно. Впрочем, уже через семь минут в носовую оконечность авианосца попала сначала одна торпеда, а через пять минут еще одна. Взрывы привели к повреждению генераторов и прекращению работы насосов корабля. "Тайхо" начал быстро оседать на нос и не смотря на все усилия команды в 20.19 авианосец ушел на дно, забрав с собой полторы сотни человек команды.
Кроме того в результате налёта были серьёзно повреждены "Унрю" — две полутораметровых дыры в палубе — и "Ибуки" — крен в 9 градусов на левый борт и максимальная скорость хода в одиннадцать узлов. Получается, что не смотря на утопление всего одного авианосца полноценно продолжать дальнейшую работу соединение уже не могло. В этой ситуации Ямамото предстал перед серьёзнейшей дилеммой — что делать дальше. Он находился в семистах милях от метрополии и шансов туда вернуться уже было откровенно мало. При этом и продолжать бой — хоть у него под рукой была еще дивизия линкоров — тоже виделось весьма сомнительной идеей.
В итоге в 21.45 соединение вновь сделало поворот на сто сорок градусов и двинулось в направлении островов Рюкю, надеясь успеть добежать до островов под прикрытие расположенных там истребителей.