26 października 1942 krążownik uczestniczył w bitwie koło wysp Santa Cruz osłaniając lotniskowiec USS "Hornet" przed atakami japońskiego lotnictwa. Po zatonięciu „Horneta” dołączył do eskorty lotniskowca USS „Enterprise”. 8 listopada uczestniczył w eskorcie konwoju wiozącego zaopatrzenie do Guadalcanal. Podczas tej akcji odpierał japońskie ataki lotnicze i zestrzelił sześć samolotów torpedowych. 13 listopada podczas bitwy pod Guadalcanal został trafiony przez japońską torpedę wystrzeloną przez niszczyciel „Murasame” (albo „Amatsukaze” lub „Yudachi”). Trafienie to zniszczyło przednią kotłownię i prawdopodobnie złamało stępkę. Podczas ewakuacji z miejsca bitwy, uszkodzony okręt został trafiony torpedą wystrzeloną przez japoński okręt podwodny „I-26”. Wybuch torpedy spowodował następnie eksplozję dziobowych komór amunicyjnych, przełamanie się okrętu i jego zatonięcie w zaledwie 20 sekund. Towarzyszące „Juneau” jednostki, w obawie przed kolejnymi atakami nie przystąpiły do akcji ratunkowej. Z około 100 rozbitków po ośmiu dniach w wodzie ocalało jedynie 10. Wśród ofiar było pięciu braci Sullivan.