小泽的旗舰大凤号因潜舰的攻击而沉没，小泽与其幕僚于20日移乘瑞鹤号，并预备联合关岛上的第一航空舰队（指挥官角田觉治中将）对美军再次进攻。但美军先发现了日军，并发动216架飞机进行攻击。美军的攻击击沉了轻航舰飞鹰号，重创了舰队航舰瑞鹤号，与轻航舰隼鹰号与千代田号，并击落50架日机。美机在战斗中只损失20架，但归舰时因已入夜，在混乱中反而损失了80架飞机。残存日军于20日晚间脱离战场，撤回日本本土。总计两天的战斗中，日军三艘航舰被击沉（包含被潜艇击沉的大凤号与翔鹤号），损失378架战机，战斗结束时，第一机动