ในปี ค.ศ. 1944 หลังได้รับการติดตั้งปืนต่อสู้อากาศยานจำนวนมากและปรับปรุงหมู่ปืนรอง ยะมะโตะได้เข้าร่วมกองเรือที่ 2 ในยุทธนาวีทะเลฟิลิปปิน ทำหน้าที่คุ้มครองหมวดเรือบรรทุกอากาศยานของญี่ปุ่น ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1944 ที่ยุทธการอ่าวเลย์เต เรือได้ใช้ปืนใหญ่ประจำเรือกับศัตรูเป็นครั้งแรกและครั้งเดียว เรือสามารถช่วยจมเรือบรรทุกเครื่องบินคุ้มกัน ยูเอสเอส แกมเบียร์ เบย์ (USS Gambier Bay) และเรือพิฆาต ยูเอสเอส จอนห์ส์ตัน (USS Johnston) ก่อนที่กองกำลังภาคกลางจะถอนตัวจากการรบ ความเสียหายเล็กน้อยที่คุเระในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1945 ทำให้เรือได้รับการปรับปรุงอาวุธต่อสู้อากาศยานใหม่ ยะมะโตะจมลงในวันที่ 7 เมษายน ค.ศ. 1945 โดยเครื่องบินจากเรือบรรทุกอากาศยานอเมริการะหว่างปฏิบัติการเท็งโง ถูกตอร์ปิโดทั้งหมด 10 ลูก ลูกระเบิด 7 ลูกก่อนที่จะจมลง ลูกเรือ 2,498 นายจาก 2,700 นายสูญหาย รวมถึงพลเรือโท เซอีชิ อิโต (Seiichi Itō) การอับปางของยะมะโตะถูกมองว่าเป็นชัยชนะที่สำคัญของชาวอเมริกัน และ ฮานสัน ดับเบิลยู. บาล์ดวิน (Hanson W. Baldwin) บรรณาธิการทางทหารของ "นิวยอร์กไทมส์" เขียนไว้ว่า"การจมของยะมะโตะ เรือประจัญบานลำใหม่ของญี่ปุ่น ... เป็นข้อพิสูจน์ที่น่าประทับใจถึงความอ่อนแอของญี่ปุ่นทั้งในอากาศและในทะเล"