No inicio novembro de 1942, Itō, com um Regimento da 38.ª Divisão, foi enviado para Guadalcanal. A 11 de novembro, durante a decisiva Batalha de Guadalcanal, Itō foi enviado pelo tenente-general Harukichi Hyakutake para atacar a força de Marines norte-americanos comandada pelo general Alexander Archer Vandegrift, que estavam empenhados na Ofensiva do Matanikau contra as posições japonesas naquela área. Contudo, Vandegrift suspendeu a ofensiva naquele dia por ter recebido informações sobre os planos de Hyakutake. Itō colaborou mais tarde no comando de tropas da 38.ª Divisão durante a Batalha de Mount Austen, Galloping Horse e Sea Horse. Foi evacuado pela Operação Ke da Marinha Imperial Japonesa, com os sobreviventes da 38.ª Divisão da Batalha de Guadalcanal, durante a primeira semana de fevereiro de 1943. Alguns historiadores ocidentais afirmam incorrectamente que Itō morreu em Guadalcanal.