月25日，在恩加努海角（Cape Engaño）争夺战中，秋月号被美军对日军北方部队的第一波空袭击沉，共导致183名船员战死。秋月号沉没的原因可能是被鱼雷击中。秋月号沉没的地点在恩加努海角的东北偏东区域（）。大部分文献认爲击沉秋月号的是美军第38特遣队的战机，但也有一些文献称秋月号是被美国的击沉的。二战后秋月号驱逐舰的二代目和三代目护卫舰在日本海上自卫队服役。