Sampson khởi hành từ mũi Sudest vào ngày 5 tháng 6, ghé qua Samoa và quần đảo Society trên đường đi Cristóbal, Panama, nơi nó trình diện để phục vụ cùng Hạm đội Đại Tây Dương vào ngày 25 tháng 6. Ba ngày sau, nó lên đường trong thành phần hộ tống cho một tàu chở quân, và đi đến Xưởng hải quân New York vào ngày 4 tháng 7. Nó trở thành soái hạm của Đại tá Hải quân H. T. Read, Tư lệnh Lực lượng Đặc nhiệm 63 vào ngày 19 tháng 7, và chuyển đến Hampton Roads vào ngày 21 tháng 7 chuẩn bị cho nhiệm vụ hộ tống vượt Đại Tây Dương. Ba ngày sau, nó khởi hành như là soái hạm lực lượng hộ tống cho Đoàn tàu UGS-49, vốn đi đến Bizerte, Tunisia vào ngày 13 tháng 8. Nó quay trở về New York hộ tống một đoàn tàu đi sang hướng Tây vào ngày 8 tháng 9, rồi tiếp tục thực hiện bốn chuyến khứ hồi sang khu vực Địa Trung Hải, trước khi quay trở về Boston vào ngày 19 tháng 5 năm 1945.