Vào tháng 8 năm 1942, "Takao" tham gia Chiến dịch Ka, một đợt tăng cường cho lực lượng Nhật Bản trong trận Guadalcanal, và tham gia Trận chiến quần đảo Santa Cruz vào ngày 26 tháng 10. Một cố gắng có chủ định để bắn phá căn cứ của Mỹ tại sân bay Henderson đã dẫn đến trận Hải chiến Guadalcanal vào sáng sớm ngày 15 tháng 11 năm 1942. Thiết giáp hạm "Kirishima", được sự hỗ trợ của các tàu tuần dương "Takao" và "Atago", đã đối đầu cùng các thiết giáp hạm Mỹ "Washington" và "South Dakota". Cả ba tàu chiến Nhật đã bắn trúng "South Dakota" nhiều phát đạn pháo khiến nó hư hỏng nặng; "Takao" và "Atago" còn bắn ngư lôi Long Lance nhằm vào "Washington" nhưng đều trượt. Tuy nhiên, "Kirishima" bị "Washington" bắn hỏng và phải tự đánh đắm sáng hôm sau. "Atago" bị hư hại trong khi "Takao" thoát ra an toàn nhưng phải rút lui về Truk.