Tàu sân bay Nhật Zuikaku (bên trái ở giữa), và có thể là tàu sân bay Zuihō (góc trên bên phải) đang bị máy bay ném bom bổ nhào tấn công trong trận chiến ngoài khơi mũi Engaño.

"Lực lượng phía Bắc" của Đô đốc Ozawa bao gồm bốn tàu sân bay: Zuikaku (chiếc cuối cùng còn sống sót trong số sáu tàu sân bay tấn công Trân Châu Cảng năm 1941), các tàu sân bay hạng nhẹ Zuihō, Chitose và Chiyoda, hai thiết giáp hạm thời Chiến tranh thế giới thứ nhất Hyūga và Ise vốn đã được cải biến một phần thành một tàu sân bay lai (hai tháp pháo đuôi được thay bằng sàn đáp, sàn chứa và máy phóng – nhưng cả hai chiếc đều không mang một máy bay nào trong trận này), ba tàu tuần dương hạng nhẹ Ōyodo, Tama và Isuzu cùng chín tàu khu trục. Lực lượng này chỉ có tổng cộng 108 máy bay.[3]

Lực lượng của Đô đốc Ozawa vẫn không bị phát hiện cho đến tận 16 giờ 40 phút ngày 24 tháng 10, chủ yếu là do Đội đặc nhiệm 38.3 của Đô đốc Sherman, lúc này đang ở vị trí cực Bắc trong đội hình của Halsey có nhiệm vụ trinh sát khu vực này, quá bận bịu trong việc tấn công lực lượng của Kurita đồng thời phải tự bảo vệ khỏi các đợt không kích xuất phát từ các sân bay trên đảo Luzon. Chiều tối ngày 24 tháng 10, Ozawa bắt được một bức điện Mỹ thông tin về cuộc rút lui của Kurita, do đó ông cũng bắt đầu rút lui lực lượng của mình. Nhưng đến 20 giờ 00 phút, Đô đốc Soemu Toyoda ra lệnh cho mọi lực lượng phải tấn công hết mình, vì thế Ozawa lại cho quay mũi về hướng Nam tiếp cận Đệ Tam hạm đội.

Halsey bị thuyết phục rằng "Lực lượng phía Bắc" là mối đe dọa chính, và quyết định nắm lấy cái mà ông cho là cơ hội hầu như hoàn hảo để tiêu diệt sức mạnh còn lại của hạm đội tàu sân bay Nhật Bản. Tin rằng "Lực lượng Trung tâm" đã bị vô hiệu hóa bởi các đợt không kích của Đệ Tam hạm đội trong ngày 24 tháng 10 trong trận chiến biển Sibuyan, và phần còn lại của chúng đã rút lui về Brunei, Halsey gửi đi bức điện: "Căn cứ theo các báo cáo tấn công, Lực lượng Trung tâm đã bị thiệt hại nặng. Tôi sẽ tiến lên phía Bắc với ba đội nhằm tấn công lực lượng tàu sân bay vào lúc tảng sáng."[3]

Lực lượng mà Halsey mang theo hướng lên phía Bắc bao gồm ba đội tàu sân bay trong Lực lượng Đặc nhiệm 38 của Mitscher; một ưu thế áp đảo hơn hẳn so với "Lực lượng phía Bắc" Nhật Bản. Chúng bao gồm năm tàu sân bay hạm đội: Intrepid, Franklin, Lexington, Enterprise và Essex; năm tàu sân bay hạng nhẹ: Independence, Belleau Wood, Langley, Cabot và San Jacinto; sáu thiết giáp hạm: Alabama, Iowa, Massachusetts, New Jersey, South Dakota và Washington, tám tàu tuần dương (hai hạng nặng và sáu hạng nhẹ) cùng hơn 40 tàu khu trục. Lực lượng không quân trên mười tàu sân bay Mỹ có khoảng trên 600 đến 1000 máy bay.[3]

Lúc 02 giờ 40 phút ngày 25 tháng 10, Halsey cho tách ra Lực lượng Đặc nhiệm 34, hình thành chung quanh sáu thiết giáp hạm của Đệ Tam hạm đội và được chỉ huy bởi Phó Đô đốc Willis A. Lee. Khi trời sắp sáng, tàu chiến của Lực lượng Đặc nhiệm 34 tiến lên phía trước các tàu sân bay. Halsey dự định để cho Mitscher tung ra các cuộc không kích rồi tiếp nối bằng các khẩu pháo hạng nặng trên các tàu chiến của Lee.[3]

Trên chiếc Zuikaku đang chìm, thủy thủ đoàn đang chào khi cờ được hạ xuống, kết thúc vai trò làm soái hạm cho Hải quân Đế quốc Nhật Bản.

Lúc bình minh ngày 25 tháng 10, Ozawa tung ra khoảng 75 máy bay tấn công Đệ Tam hạm đội. Đa số bị các máy bay Mỹ làm nhiệm vụ tuần tra chiến đấu trên không bắn rơi, và không gây thiệt hại gì cho các tàu Mỹ. Một số ít máy bay Nhật sống sót đã tìm cách hạ cánh được trên các sân bay tại Luzon.

Trong đêm, Halsey đã chuyển quyền chỉ huy chiến thuật của Lực lượng Đặc nhiệm 38 cho Đô đốc Mitscher, và ông đã ra lệnh cho các tàu sân bay tung ra đợt tấn công thứ nhất gồm 180 máy bay vào lúc bình minh, trước khi tìm ra vị trí của "Lực lượng phía Bắc". Khi máy bay trinh sát tìm thấy mục tiêu lúc 07 giờ 10 phút, lực lượng tấn công bắt đầu bay vòng tròn vây quanh hạm đội đối phương. Lúc 08 giờ 00, cuộc tấn công mở màn khi các máy bay tiêm kích theo hộ tống đã tiêu diệt lực lượng tuần tra chiến đấu trên không của Ozawa gồm khoảng 30 máy bay. Cuộc tấn công tiếp tục đến chiều tối, khi Lực lượng Đặc nhiệm 38 thực hiện tổng cộng 527 phi vụ nhắm vào "Lực lượng phía Bắc", đánh chìm Zuikaku, các tàu sân bay hạng nhẹ Chitose và Zuihō cùng tàu khu trục Akizuki. Tàu sân bay Chiyoda và tàu tuần dương Tama bị hư hại. Ozawa phải chuyển cờ hiệu của mình sang tàu tuần dương hạng nhẹ Ōyodo.

Cuộc khủng hoảng – Đệ Thất hạm đội cầu cứu

Không lâu sau 08 giờ 00, những bức điện cầu cứu tuyệt vọng yêu cầu được giúp đỡ bắt đầu đến từ Đệ Thất hạm đội. Một bức điện của Kinkaid đã được gửi thẳng bằng bạch văn: "Hoàn cảnh của tôi thật cấp bách. Cần có các thiết giáp hạm nhanh và sự hỗ trợ từ trên không mới ngăn chặn được đối phương tiêu diệt các tàu sân bay hộ tống và tiến vào Leyte." Halsey nhớ lại trong hồi ký của mình là ông đã thật sự sốc về bức điện này, có chú ý đến việc các bức điện từ Hạm đội 7 đến một cách rời rạc và không theo thứ tự căn cứ vào nhật ký của phòng điện báo. Dường như là ông đã không đọc được bức điện khẩn thiết của Kinkaid cho đến khoảng 10 giờ 00. Halsey sau này khẳng định ông biết Kinkaid gặp khó khăn, nhưng không thể tưởng tượng là tình huống lại bi đát đến như vậy.

Một trong những bức điện khẩn thiết nhất của Kinkaid báo cáo rằng, sau các hoạt động tác chiến tại eo biển Surigao, các thiết giáp hạm của bản thân Đệ Thất hạm đội bị thiếu hụt đạn dược trầm trọng. Ngay cả điều này cũng không đủ thuyết phục Halsey gửi ngay lực lượng trợ giúp cho Kinkaid.[1][2][3] Trong thực tế tình hình đạn dược trên các thiết giáp hạm của Đệ Thất hạm đội không thấp đến mức báo động như bức điện của Kinkaid mô tả,[3] nhưng Halsey đã không biết đến điều ấy.

Ở cách xa chiến trường 5.000 km (3.000 dặm), Đô đốc Nimitz tại Trân Châu Cảng đã theo dõi các lời kêu gào tuyệt vọng của Taffy 3, và đã gửi cho Halsey một bức điện ngắn gọn ra lệnh phải hỗ trợ cho Đệ Thất hạm đội, nguyên văn tiếng Anh như sau:

“

TURKEY TROTS TO WATER GG FROM CINCPAC ACTION COM THIRD FLEET INFO COMINCH CTF SEVENTY-SEVEN X WHERE IS RPT WHERE IS TASK FORCE THIRTY FOUR RR THE WORLD WONDERS [10]

”

Bốn từ đầu tiên và ba từ cuối cùng trong bức điện là những "từ đệm" nhằm gây nhầm lẫn cho đối phương muốn nghe lén, trong đó điểm bắt đầu và kết thúc nội dung thực của bức điện sẽ được đánh dấu bằng phụ âm kép. Tuy nhiên, điện báo viên trên soái hạm của Halsey, cho dù đã xóa đúng bốn từ đầu nhưng lại để sót ba từ cuối trong bức điện được trao cho Halsey.[11] Kết quả là, khi Halsey đọc bức điện, ông đã nghĩ rằng những từ cuối cùng THE WORLD WONDERS (thế giới tự hỏi) là những lời phê phán đay nghiến của Nimitz, nên ông đã phản ứng, ném mũ của mình xuống sàn tàu và "nổi cơn thịnh nộ". Chuẩn Đô đốc Robert Carney, Tham mưu trưởng, đã phải đối mặt với Halsey và quát lên: "Ngừng lại đi! Ông làm cái gì vậy? Bình tĩnh lại đi nào."

Cuối cùng, lúc 11 giờ 15 phút, tức là hơn hai giờ sau khi bức điện thảm họa đầu tiên từ Đệ Thất hạm đội đến được soái hạm của mình, Halsey ra lệnh cho Lực lượng Đặc nhiệm 34 quay mũi về phía Nam hướng đến Samar. Vào lúc này các thiết giáp hạm của Lee đã hầu như ở trong tầm bắn pháo vào lực lượng của Ozawa. Lại phải mất thêm hai giờ rưỡi tiếp tế nhiên liệu cho các tàu khu trục hộ tống trong Lực lượng Đặc nhiệm 34.[3]

Sau khi liên tục bị trì hoãn một cách kỳ dị và ngoan cố, việc quay về quá trễ của Lực lượng Đặc nhiệm 34 không mang lại lợi ích cụ thể nào cho Đệ Thất hạm đội ngoài việc cứu vớt những người còn sống sót của Taffy 3; và cũng quá trễ để có thể đánh chặn lực lượng của Kurita trước khi chúng thoát qua eo biển San Bernardino.

Dù sao, lúc 16 giờ 22 phút, trong một cố gắng tuyệt vọng và quá trễ để can thiệp những sự kiện ngoài khơi Samar, Halsey thành lập một đội đặc nhiệm mới (TG 34.5) do Chuẩn Đô đốc Badger chỉ huy, hình thành chung quanh hai chiếc thiết giáp hạm nhanh nhất của Đệ Tam hạm đội Iowa (BB-61) và New Jersey (BB-62), những tàu chiếc có thể đạt được tốc độ tối đa 59 km/h (32 knot), cùng ba tàu tuần dương và tám tàu khu trục của Lực lượng Đặc nhiệm 34. Lực lượng này hối hả chạy về phía Nam, để lại Lee cùng bốn thiết giáp hạm còn lại theo sau. Căn cứ theo khảo sát của tác giả Morison, nếu nhóm của Badger thành công trong việc chặn "Lực lượng Trung tâm", chúng cũng sẽ bị một hỏa lực hùng hậu hơn áp đảo từ các thiết giáp hạm của Kurita.[3]

Cuối cùng, tàu tuần dương và tàu khu trục của Đội đặc nhiệm 34.5 cũng bắt gặp và đánh chìm tàu khu trục Nowaki, kẻ tụt hậu cuối cùng trong đội hình "Lực lượng Trung tâm", ngoài khơi eo San Bernardino.

Các hoạt động cuối cùng

Khi Halsey cho quay mũi Lực lượng Đặc nhiệm 34 về hướng nam lúc 11 giờ 15 phút, ông cho tách ra một lực lượng gồm bốn tàu tuần dương và chín tàu khu trục do Chuẩn Đô đốc DuBose chỉ huy, và sáp nhập chúng vào Lực lượng Đặc nhiệm 38. Lúc 14 giờ 15 phút Mitscher ra lệnh cho DuBose truy đuổi phần còn lại của "Lực lượng phía Bắc" Nhật Bản. Các tàu tuần dương đã kết liễu chiếc tàu sân bay hạng nhẹ Chiyoda lúc khoảng 17 giờ 00 phút, và đến 20 giờ 59 phút đánh chìm được tàu khu trục Hatsuzuki sau một trận đọ súng kịch liệt.[3]

Khi Đô đốc Ozawa biết được sự bố trí lực lượng tương đối yếu của DuBose, ông ra lệnh cho các thiết giáp hạm Ise và Hyūga quay mũi về phía Nam để tấn công với một hỏa lực mạnh hơn hẳn, nhưng chúng đã không tìm thấy nhóm của DuBose. Quyết định của Halsey cho rút tất cả sáu thiết giáp hạm của Lee vào nỗ lực trơ trọi và quá trễ để trợ giúp Đệ Thất hạm đội, giờ đây lại đẩy Lực lượng Đặc nhiệm tàu sân bay 38 vào nguy cơ bị phản công bởi một lực lượng tàu nổi của "Lực lượng phía Bắc".

Vào khoảng 23 giờ 10 phút, tàu ngầm Mỹ Jallao phóng ngư lôi đánh chìm tàu tuần dương hạng nhẹ Tama trong lực lượng của Ozawa. Đây là hoạt động tác chiến cuối cùng trong trận chiến mũi Engaño; và ngoại trừ một số đợt không kích vào hạm đội Nhật đang rút lui trong ngày 26 tháng 10, cũng là hoạt động kết thúc Trận chiến vịnh Leyte.