10月1日、モナハンは駆逐艦デューイ("USS Dewey, DD-349") とともにピュージェット湾を出港し、カリフォルニア、ハワイ沖で演習を行ったのち、11月11日にウルシー環礁に向けて真珠湾を出港した。ウルシーに到着後、12月6日に対空演習を行って、12月10日に第38任務部隊（ジョン・S・マケイン・シニア中将）とともにウルシーを出撃した。第38任務部隊はミンドロ島の戦いの支援を行う予定であり、モナハンはデューイ、エールウィンおよびハル ("USS Hull, DD-350") とともに補給支援担当の第30.8任務群を護衛した。ところが、第38任務部隊は洋上給油予定日の12月17日ごろからコブラ台風の中に入り始め、12月18日にかけて大きく翻弄されることとなった。この時点でモナハンは操舵が困難だったものの、燃料を76パーセント保有しており、動揺にある程度は耐えうると考えられていた。しかし、モナハンは次第に操舵に加えて針路維持も困難となり、艦内モーターも故障して一切の動力を失った。やがて構造物が崩れだしたという報告もなされたが、間もなく転覆して沈没していった。生存者はわずか6名で、いかだに乗って3日間漂流ののち、駆逐艦 ("USS Brown, DD-546") に救助された。生存者は、モナハンは右舷に倒れて波に翻弄されながら沈んでいったと報告した。いかだには当初12名が乗っていたが、暴れたり海中に転落したりして半数に減り、ブラウンによって救助された時も、いかだの後ろにサメが付きまとっていた。太平洋艦隊司令長官チェスター・ニミッツ元帥はこの悲劇に関し、「（台風は）主だった戦闘よりかは小さいと思われたが、第3艦隊に予想より多くの打撃を与えた。」と表現した。