На 21 – 30 октомври „Атаго“ в състава на Обединения флот излиза за участие в сражението при островите Санта Крус, и отново не успява да приеме в него активно участие. На 9 ноември съединението на Кондо отплава за Гуадалканал за обстрел на аеродрума Хендерсън Фийлд. Около пладне на 14-и „Атаго“ е атакуван от американската подводна лодка „Троут“, пуснала по него пет торпеда, от които не уцелва нито едно. В нощта на 15-и той участва в боя с американските линкори „Вашингтон“ и „Саут Дакота“, постигайки заедно с „Такао“ не по-малко от 16 попадения с 203-мм снаряди в последния (само повърхностни повреди) и без да получи сериозни повреди самия той. На 18-и крайцерите се връщат на Трук.