La 1ª Flotta mobile rientrò nelle acque nazionali subito dopo e Kimura passò nei mesi successivi nuovamente agli ordini della 2ª Flotta, guidata ora dal viceammiraglio Takeo Kurita. Visto il logorio dell'aviazione imbarcata, proprio tale squadra divenne il fulcro del piano di difesa per le Filippine, "Shō-Gō 1": mentre il viceammiraglio Ozawa avrebbe attirato lontano la potente Terza Flotta statunitense, Kurita sarebbe passato all'attacco dei vulnerabili gruppi anfibi. Non appena fu chiaro, alla metà di ottobre, che le forze americane sarebbero sbarcate a Leyte, l'operazione fu attivata: Kurita distaccò una parte delle sue navi con l'ordine di attaccare da sud le spiagge di Leyte, mentre lui stesso avrebbe portato l'offensiva da nord. Kimura seguì questo secondo gruppo con l'ammiraglia "Yahagi", la 10ª Divisione ("Kiyoshimo", "Nowaki") e la 17ª Divisione ("Isokaze", "Hamakaze", "Yukikaze", "Urakaze"). Nel corso della grande battaglia del Golfo di Leyte Kimura riuscì a far passare quasi indenne la 10ª Squadriglia attraverso il Mare di Sibuyan e poi partecipò al caotico scontro dinanzi Samar del 25 ottobre; diverse sue unità rimasero danneggiate e lo stesso "Yahagi" incassò numerose granate, ma Kimura non fu ferito. In seguito alla ritirata il "Nowaki", attardatosi a recuperare naufraghi, fu raggiunto e affondato da una squadra distaccata della Terza Flotta nella notte del 26 ottobre.