Chuẩn bị cho trận Hải chiến vịnh Leyte, "Michishio" được điều về Lực lượng phía Nam của Đô đốc Shōji Nishimura. Trong Trận chiến eo biển Surigao vào ngày 22 tháng 10, nó trúng phải ngư lôi phóng từ tàu khu trục "McDermut", rồi sau đó bị tàu khu trục "Hutchins" kết liễu ở tọa độ .