，五藤以重巡洋舰「青叶」为旗舰带领另两艘重巡洋舰“衣笠”“古鹰”和2艘驱逐舰，掩护输送增援的舰队并前去砲轰瓜达尔卡纳尔岛上的亨德森机场。舰队遭遇美军的诺曼·斯科特海军少将率领的，由四艘巡洋舰与五艘驱逐舰组成的第64特混舰队。此即埃斯帕恩斯角海战。美舰拥有雷达，率先发现日舰并占据了有利的“T”字横头阵位，但五藤还不知情误认美军舰队为友舰，向其发出灯光讯号，后被美舰集中火力射击。青叶号舰桥被美舰击中，五藤两足断飞，大量出血战死，时年54岁。古鹰也被击沈。「马鹿者、马鹿者」(不停咬牙切齿骂着巴嘎丫鲁) 是他临终前