4月15日、ソーフィッシュは2回目の哨戒で日本近海に向かった5月5日夕刻、ソーフィッシュはの大王崎近海で輸送船白海丸（北日本汽船、2,921トン）と水雷艇真鶴を発見し、魚雷を4本ずつ発射して2本を白海丸に命中させて撃沈したが、真鶴には命中しなかった。2週間後の5月20日夜にはの地点で、駆逐艦の護衛を配した大型艦6隻を発見。4月18日に戦死した連合艦隊司令長官山本五十六元帥の遺骨を載せ、またアッツ島の戦いの支援に向かうため横須賀に向かっていた戦艦武蔵などから成る艦隊を発見したソーフィッシュは、艦隊におよそ8,200メートルまで接近し約2時間追跡したが、最終的には悪天候の中見失ってしまった。6月6日、ソーフィッシュは53日間の行動を終えて真珠湾に帰投した。