Die japanische 2. Flotte lief am 3. November zur Verstärkung der Einheiten nach Rabaul aus und wurde am nächsten Tag von US-Luftaufklärern im Bismarck-Archipel gesichtet. Nachdem die Flotte in Rabaul eingelaufen war, starteten rund 100 Kampfflugzeuge von zwei amerikanischen Trägern einen konzentrierten Luftangriff auf den Hafen von Rabaul. Es gelang ihnen, bei einem Verlust von zehn eigenen Maschinen sechs Kreuzer und einen Zerstörer schwer zu beschädigen. Kurz nach diesem Angriff folgte ein Bombergeschwader, das Rabaul selbst und wiederum den Hafen angriff. Noch am selben Abend zogen die Japaner sechs Kreuzer und fünf Zerstörer von Rabaul nach Truk zurück.