Itō va ser posat al capdavant de la 2a Flota, amb seu al mar Interior al desembre de 1944. Als darrers mesos de la guerra, Itō manà la darrera gran ofensiva de la Marina Imperial, l'Operació Ten-Gō, quan, a l'abril de 1945, portà al "Yamato" en la seva darrera sortida, acompanyat d'un creuer lleuger i 8 destructors, en un intent de destruir les forces navals dels Estats Units prop d'Okinawa. Itō va morir com a la batalla del mar de la Xina Oriental, quan el "Yamato" va ser enfonsat per l'atac de bombarders americans al sud de l'illa de Kyūshū, el 7 d'abril de 1945.