架零式战斗机（部份作为俯冲轰炸机使用）和9架天山舰上攻击机。6月19日，千代田号，千岁号和瑞凤号共派出64架飞机空袭美国舰队，但却被击落41架，美军战机之后反攻，千代田号舰尾中弹，被迫撤退。
雷伊泰湾海战.千代田号之后参加了雷伊泰湾海战，当时舰上有7架零战五二型，4架零战六二型和7架天山。10月25日，千代田号被美军机炸伤，以至不能航行，之后被美军4艘巡洋舰和12艘驱逐舰围攻沉没，成为最后被水面军舰击沉的日军航空母舰。舰长城英一郎以下全员战死。