Selama Pertempuran Kepulauan Solomon Timur pada tanggal 25 Agustus 1942, "Mutsuki" tenggelam akibat serangan dari pesawat bomber USAAF B-17 Flying Fortress saat hendak membantu kapal transportasi Kinryu Maru yang terluka parah. "Mutsuki" terkena serangan bom secara langsung di kabin mesin, menewaskan 41 kru dan melukai 11 kru lainnya. Kemudian, yang menampung kru "Mutsuki" yang selamat, termasuk kapten kapalnya, Letnan Komodor Kenji Hatano. "Mutsuki" tenggelam di sebelah timur laut Pulau Santa Isabel