擎室前方被500磅炸弹击中并引起大火，舰上亦严重损毁。同日，「鸟海」被驱逐舰「藤波」作鱼雷击沉处理。而乘组员移乘「藤波」后，「藤波」之后亦在空袭中被击沉，「鸟海」及「藤波」两舰沉没后并没有生存者。于1944年（昭和19年）12月20日除籍。战后，于长崎县佐世保市的旧海军墓地东公园内建立了「鸟海」及「藤波」联名的慰霊碑。
「鸟海」・「摩耶」的近代化改装.「鸟海」及「摩耶」的近代化改装预定于1941年（昭和16年）度内实施，同年12月因开战的关系而没有进行。这是由于当时对外情势紧迫