Vào tháng 10 năm 1944, những chiếc còn lại trong lớp hội ngộ với nhau trong trận chiến vịnh Leyte. Mogami bị hư hại nặng do va chạm với tàu tuần dương Nachi, hỏa lực pháo và không kích của đối phương, và cuối cùng bị đánh đắm bởi tàu khu trục Akebono; trong khi Kumano rút lui về cảng Manila chỉ với một nồi hơi trước khi bị các phi công của Đô đốc Halsey vô hiệu hóa vào ngày 25 tháng 11 năm 1944; họ cũng phá hỏng chiếc Suzuya cùng ngày hôm đó, và chiếc cuối cùng còn lại trong lớp bị tàu khu trục Okinami đánh đắm vào ngày 27 tháng 11.