Il 21 gennaio 1943 lo "Shirayuki" uscì urgentemente da Truk per prestare soccorso a un trasporto silurato; due giorni dopo scortò il "Sendai" sino a Rabaul e ne ripartì subito con a bordo il contrammiraglio Shintarō Hashimoto, comandante della 3ª Squadriglia, che fece scendere alle isole Shortland. Il 28 coprì l'approdo di reparti alle isole Russell e dal 1º febbraio l'evacuazione di Guadalcanal: quel giorno stesso, anzi, trasse in salvo Hashimoto dal "Makinami", messo fuori combattimento da apparecchi americani, e divenne l'ammiraglia dello squadrone per il resto dell'operazione. Il 7 essa si concluse e lo "Shirayuki" ripiegò a Rabaul, dove il 25 febbraio l'intera 3ª Squadriglia, già passata al comando del contrammiraglio Masatomi Kimura, fu trasferita agli ordini dell'8ª Flotta. Tre giorni dopo salpò con i cacciatorpediniere "Arashio", "Asashio", "Asagumo", "Tokitsukaze", "Yukikaze", "Shikinami" e "Uranami" di scorta a un gruppo di otto trasporti, incaricati di recare in Nuova Guinea la 51ª Divisione fanteria e sostanziosi materiali per l'aviazione. La formazione fu localizzata nonostante le manovre diversive di Kimura e pesantemente attaccata da oltre 100 tra bombardieri bimotori e caccia il 3 marzo, quando si trovava circa 55 miglia a sud-est di Finschhafen (); grazie anche alla rischiosa tecnica dello "skip bombing", i velivoli alleati ottennero grandi successi. Lo "Shirayuki" fu sorpreso dalla nuova tattica e una bomba, rimbalzata sull'acqua, impattò con violenza ed esplose in corrispondenza del deposito munizioni anteriore: lo scoppio tranciò di netto la prua e subito lo scafo si inclinò prima di sprofondare con trentadue morti. Gli oltre 160 superstiti, tra i quali Kimura e il capitano Sugawara, furono raccolti dal danneggiato "Shikinami".