В это время отряд вице-адмирала Нисимура находился в море Сулу, примерно в 200 милях к югу от центрального соединения, и также был в зоне радиуса действий авиации 3-го флота. В 60 милях южнее этого отряда шел отряд вице-адмирала Сима.
Расстановка сил союзников
На первых этапах десантной операции в заливе Лейте силы союзников, почти целиком американские, находились в море, в районе высадки десанта, и были расположены в несколько линий.
В заливе Лейте находился усиленный 7-й флот под командованием вице-адмирала Кинкейда, находившегося на флагманском десантном судне "Уосэтч". На крейсере "Нэшвилл" находился генерал Макартур. В заливе Лейте располагались два отряда десантных транспортов, грузовые и десантные суда, а также группа кораблей артиллерийской поддержки под командованием контр-адмирала Олдендорфа, в которую входили шесть старых линейных кораблей, крейсера и эсминцы. К востоку, сразу же по выходе из залива Лейте, располагались входившие в состав 7-го флота три группы эскортных авианосцев в охранении эскадренных и эскортных миноносцев под командованием контр-адмирала Спрэгью. Всего первоначально в указанных группах насчитывалось 18 эскортных авианосцев. Авиация с авианосцев обеспечивала ПВО десантных сил и поддержку десанта на берегу, а также выполняла задачи ПЛО.
К востоку от острова Лусон находились корабли 3-го флота адмирала Хэлси. Часть кораблей из состава 3-го флота была временно переброшена в 7-й флот, Теперь вместо 3-го флота было 38-е оперативное соединение, состоявшее из четырех неоднородных по своему составу оперативных групп под командованием вице-адмирала Маккейна и контр-адмиралов Богана, Шермана и Дэвисона. Каждая оперативная группа имела в среднем 23 корабля, в том числе 2 тяжелых авианосца, 2 легких авианосца, 2 новых линейных корабля, 3 крейсера и 14 эсминцев. Хэлси, находившийся на линейном корабле "Нью-Джерси", был в группе контр-адмирала Богана; в группе контр-адмирала Шермана на авианосце "Лексингтон" находился вице-адмирал Митчер. Адмирал Хэлси осуществлял общее тактическое командование 38-м оперативным соединением.
После высадки десанта на остров Лейте, которая прошла без помех со стороны японского флота, адмирал Хэлси решил воспользоваться случаем и предоставить кораблям 3-го флота возможность пополнить запасы топлива и боеприпасов и дать личному составу небольшой отдых. Оперативные группы должны были сделать это по очереди, и с этой целью группа Маккейна первой направилась в район острова Юлити. В это время адмирал Хэлси получил донесение подводной лодки "Дартер" о подходе с запада японского соединения вице-адмирала Курита. Очевидно, японский флот все же решил нанести удар. Оперативная группа Маккейна продолжала идти на юго-восток. Остальным трем группам Хэлси приказал следовать к месту встречи с танкерами, принять топливо и направиться ближе к Филиппинам. К рассвету 24 октября оперативные группы вышли к Филиппинам: группа Шермана - в район острова Лусон, группа Богана - в район пролива Сан-Бернардино и группа Дэвисона - в район залива Лейте. Расстояние между группами Дэвисона и Шермана составляло более 160 миль. К 06.30 поисковые группы самолетов со всех трех оперативных групп кораблей производили поиск противника в направлениях на запад, северо-запад и юго-запад.
Бой в море Сибуян
Вскоре после 09.00 24 октября поисковая группа самолетов из оперативной группы Дэвисона обнаружила в морс Сулу отряд Нисимура - авангард южного соединения - и атаковала его, нанеся значительные повреждения старому линейному кораблю "Фусо" и эсминцу. Несколько позже в тот же день бомбардировщик 5-й воздушной армии обнаружил в море Сулу второй отряд южного соединения Сима. Кинкейд правильно решил, что оба отряда японских кораблей представляют собой части одного соединения, следующего через пролив Суригао в залив Лейте, и принял меры к усилению обороны подходов к заливу Лейте со стороны пролива Суригао.
В 08.10 адмирал Хэлси получил донесение от самолета поисковой группы Богана о движении центрального соединения Курита, находившегося у входа в море Сибуян. Хэлси приказал группам Дэвисона и Шермана полным ходом идти на соединение с находившейся в центре группой Богана и сосредоточить всю ударную мощь авианосной авиации по кораблям центрального соединения Курита. Одновременно Маккейн получил приказ изменить курс, принять в море топливо и ждать дальнейших распоряжений.
В течение 24 октября авианосная авиация оперативных групп 3-го флота нанесла пять ударов по кораблям соединения Курита, шедшего без авиационного прикрытия, К середине полудня четыре линейных корабля получили попадания, тяжелый крейсер "Миоко" был выведен из строя и отходил на запад, а огромный линейный корабль "Мусаси", получивший попадания торпед и бомб, остался далеко позади соединения. Последняя атака самолетов была сконцентрирована на "Мусаси", в результате которой он, получив попадания 19 торпед и 17 бомб, перевернулся и затонул.
24 октября центральное соединение продолжало двигаться через море Сибуян в направлении пролива Сан-Бернардино. Курита по радио жаловался на отсутствие авиации прикрытия, в результате чего соединение жестоко страдало от ударов авиации противника, и в конце концов приказал центральному соединению лечь на обратный курс - на запад.
Атаки группы Шермана
Курита не получил воздушной поддержки потому, что командование японской авиации на острове Лусон считало, что помощь центральному соединению будет более действенной при нанесении воздушных ударов по американским авианосцам. Используя наспех подготовленных летчиков, японское командование полагало, что против кораблей они смогут действовать успешнее, нежели в воздушных боях над своими кораблями. Поэтому, получив рано утром 24 октября донесение с самолета о движении оперативной группы Шермана, японцы бросили против нее все имевшиеся в их распоряжении самолеты.
Шерман получил донесение о приближении японских самолетов в тот момент, когда он готовился выслать авианосную авиацию для удара по кораблям центрального соединения. Получив донесение, Шерман задержал вылет торпедоносцев и бомбардировщиков и приказал убрать их в ангары. Одновременно был отдан приказ о сосредоточении всех истребителей группы для перехвата самолетов противника. Корабли группы отошли, чтобы укрыться за полосой шквального дождя. Как и в воздушных боях в районе Марианских островов, отлично подготовленные американские летчики нанесли неопытному противнику жестокое поражение. Ни один японский самолет в период боя не смог пробиться, чтобы атаковать авианосцы. Однако примерно в 09.30, когда небо было очищено от японских самолетов и оперативная группа выходила из-под облачности, чтобы принять самолеты, один бомбардировщик противника, вынырнув из-за облаков, атаковал легкий авианосец "Принстон". В результате взрыва бомбы были уничтожены самолеты на палубе, разлившийся бензин загорелся; огонь охватил ангары, в которых находились шесть торпедоносцев "Авенджер" с торпедами. Все шесть торпед взорвались одна за другой, уничтожив оба лифта и разрушив большую часть полетной палубы,
При создавшейся обстановке Шерман не пошел на соединение с группой Богана, как приказал адмирал Хэлси. Оставив несколько крейсеров и эсминцев для охранения охваченного пожаром авианосца, Шерман приказал остальным кораблям группы маневрировать вблизи на случай необходимости оказать поддержку оставленным у "Принстона" кораблям. Поздним утром самолеты с трех авианосцев его группы вылетели для нанесения удара по соединению Курита. К этому времени разведывательные самолеты северного соединения Одзава, маневрировавшего в районе мыса Енганьо (остров Лусон), также обнаружили группу Шермана. В 11.45. Одзава выслал группу из 76 самолетов, в которую вошла большая часть имевшихся в его распоряжении действующих машин. Спустя час, в момент, когда Шерман собирался выслать самолеты для повторной атаки центрального соединения, радиолокатором обнаружили приближающиеся японские самолеты. На этот раз Шерман немедленно выслал авиацию для намеченного удара и одновременно приказал истребителям отразить атаку авиации противника. Истребители выполнили свою задачу, и атака японских самолетов была отбита. Из всей группы японских самолетов на остров Лусон ушло только 20 машин, остальные погибли.