两艘接替响的护卫舰与护国丸会合，但因两艘船的航速太慢，至晚上10时后，护国丸又成为独自航行。10日凌晨2时33分左右，护国丸到达古志岐岛灯塔附近10海浬附近，灯塔开启指引灯为护国丸指引，于是被发现护国丸没有护卫舰，伺机准备攻击。3点39分，魮鱼号发射4枚鱼雷，护国丸满舵转向闪过2枚，另2枚命中，船身立刻左倾并开始下沉。随后，水野下令降下救生艇，所有人准备逃生；同时魮鱼号再发射2枚鱼雷，但未命中。随后魮鱼号上浮，护国丸船员曾试图以机枪与高角砲射击，但并未成功，魮鱼号再度下潜，并发射第三波鱼雷，这次受创成为