清晨6时59分，战舰“大和”拥有的9门18英寸的巨炮一齐向美航空母舰开火。在第二次齐射之后，舰桥上的观测兵立即报告：“敌舰腾起大火！”果然，敌航空母舰“冈比亚湾”被炮弹击成两截，火焰冲天，旋即沉入海底。
用1 发炮弹便可击沉1 艘敌舰，勿庸置疑是战舰“大和”18英寸巨炮的威力。然而，不幸的是，海面上的狂风巨浪遮挡了日舰炮击的视线，再加上敌驱逐舰施放的烟幕成功地遮盖了匆忙后撤的美航空母舰群，致使“大和”和“长门”舰上的巨炮无法施展威力。这时，当“大和”接近美舰22公里时，在阵列后面督战的栗田司令突然发现6条鱼雷正向“大和”袭来。驾舰高手、“大和”舰长森下少将巧妙地转向闪避。只见鱼雷3 枚为一组，飞驰在“大和”巨舰的两侧。事有凑巧，这6条鱼雷的速度几乎和“大和”航速相同 ，因此，“大和”号无法折回，不得已只好同鱼雷结伴行驶了大约10分钟，躲过鱼雷后才又重新转舵扑向美舰。战后回忆起这一情节，仍然为此惊险场面捏着一把汗。
由于上述原因，双方舰队又把距离拉大到30公里以上。栗田下令发射军舰舰载观测器进行侦察，侦察结果表明，敌舰队正向南方逃窜，栗田立即下令全体急追，当时是上午8时20分。栗田坐镇的“大和”战舰一面进行雷控射击，一面向南急驶。突然，在烟幕的隙缝中隐约发现1 艘近似巡洋舰的美舰只，“大和”立即用副炮将其击沉，事后才知道，这就是前来实施鱼雷袭击的美驱逐舰“霍埃尔”号。此时，栗田舰队的横向追击面绵延达15海里，各舰根据自己的判断，凶猛地扑向美舰，这种异常混乱的局面是由于联络的不畅通而造成的。重型巡洋舰“羽黑”和“利根”一马当先，冲锋在前，把美舰群向西南方向压去，成功地为日本海军水雷战队的进攻创造了条件。然而，不幸的是，作战意图栗田司令全然不知，令人深感惋惜。
此刻，美航空母舰沿内线退却，而栗田舰队沿一个外圆弧追击，所以，如欲迅速缩短双方的距离，并非易事，何况，敌驱逐舰从上风头大量施放烟幕，模糊了栗田舰队的视线，并在日本舰队追击的航路上发射鱼雷，进行了相当出色的回击。追击中的日舰一面竭尽全力地应付逃窜中的敌舰的炮击，一面向持续不断地展开殊死攻击的美机群开火——一场相当残酷的海空激战的场面出现了：日本重型巡洋舰“筑摩”、“鸟海”在炮火中穷追不舍，不幸中弹落伍，栗田立即向“鸟海”派出了驱逐舰“藤波”，向“筑摩”派出了驱逐舰“野分”，前来收容沉舰上的船员。如果美机空袭进一步加剧的话，那么，用于进攻的日本驱逐舰的数目将会更加减少。
从上午8时30分左右开始，美机的空袭逐渐加剧，波浪式的空袭一浪高过一浪，随之栗田舰队的损失也在逐渐加大。至此栗田司令才如梦初醒似地说：“是啊！我必须立即进击莱特湾！”
栗田舰队尾追自己最大的对手——美机动部队，此乃为美第七舰队所属的护航航空母舰群。整整两个小时。由于整个追击过程都是全速前进，因而栗田“担心燃料不足”，再说，虽然应不惜一切代价设法歼灭美航空母舰，但是，若如此没完没了地追逐下去，是难以奏效的 。如果无限期地追击下去，势必要延误进攻莱特湾的时间。因此，栗田决心暂时放弃追击，即刻转向，突击莱特湾！于是，9时11分，栗田发出全舰队集合的命令。
要说这场萨马岛海战胜利属于栗田舰队，倒不如说它属于最后胜利而成功地退却的美国海军更为恰当。因为，栗田错误地判断对方的兵力为“大型舰队航空母舰5至6艘、战列舰两艘、巡洋舰、驱逐舰10余艘，舰队速度为30海里以上”——这是不配备侦察机的“盲人舰队”的必然后果。
纵观海上歼灭战，如果双方剑拔弩张，迎面交战，则有成功的可能性，倘若激战中一方以逃窜的状态出现，那么所谓的歼灭战是难以成立的。战术上所说的“有效地利用敌方的取胜心理”，道理就在这里。只有敌方抱着胜利的信心主动进攻时，才能形成包围歼灭的战局。萨马岛海战中，美舰从已经通过侦察机提前发现了栗田舰队，并马上做好了迅速退却的准备，日本海军万万没有想到在此能与美国舰队相遭遇，因此，遭遇战在所难免。
在这次交锋中，美国海军失去了护航航空母舰“冈比亚湾”、驱逐舰“休斯敦”、“霍埃尔”、“罗伯兹”等4 艘军舰。日本方面，损失4 艘重巡洋舰，3 艘驱逐舰。从比例上来看，还是日本方面损失较大。
而栗田司令在率舰追击中突然下令全舰队集合，但是，舰队所有舰只若到达栗田指定的集合地点，需要两个小时左右，这是一个不可忽视的重大问题 。那么，栗田舰队能否按照预定的时间突进莱特湾呢？
