エンタープライズ (CV-6)
真珠湾攻撃
12月7日（使用する日付時刻はエンタープライズ艦内で使用されていた時間に則る）の日曜日の朝の時点でエンタープライズはハワイ西方約320kmの地点にいた。6時15分にSBD艦上爆撃機2機が、続いて6時17分に残りの第6偵察飛行隊（VS-6）のSBD16機全機がフォード島へ向け発艦した。8時20分に先行した2機のSBDがエワ上空で日本軍機の攻撃を受け、応戦、その後8時35分にフォード島飛行場へ2機とも着陸した。10分後の8時45分に残りのVS-6が真珠湾に到着し、こちらも日本軍機から攻撃を受けた。こちらでは5機のSBDが撃墜された。だが反対にこのSBD編隊に攻撃を仕掛けた加賀と蒼龍所属の零戦が各1機ずつ撃墜されている。なお、加賀所属の撃墜されたこの零戦が、太平洋戦争における空戦で撃墜された最初の零戦である。エンタープライズでは8時23分に「パールハーバー空襲中。演習に非ず」の無線を受信した。これを受けてハルゼー中将は日本空母を捜索、発見すればエンタープライズ単独であろうと攻撃を仕掛けることを決断しSBDを捜索に、F4Fを上空哨戒に発艦させた。一度は日本空母発見の通報がありTBD艦上雷撃機14機とSBD6機、F4F6機から成る攻撃隊を発艦させたが誤報であった。夜になってVF-6、VS-6、第6爆撃飛行隊（VB-6）をエワ、カネオに送ったがVF-6のF4F4機が味方からの誤射で撃墜された。12月7日だけでSBD5機とF4F4機を失った。燃料補給のため翌日の18時に、灯火管制下の真珠湾に帰投した。
真珠湾に帰還したエンタープライズ座乗のハルゼー中将は、他の損傷した戦艦群や格納庫の残骸を見た後、普段はエンタープライズがいる場所で横転しているユタを見て、複雑な表情を見せた上で次のようにつぶやいたという。「われわれが奴らを始末する前に、日本語は地獄だけで話されるようになるだろう!」。
補給作業は暗闇の中であったが8時間で終わり、12月9日3時にハワイ近海の哨戒任務のため真珠湾を出港した。
12月10日にオアフ島南方海面で日本海軍の潜水艦伊70をVS-6のSBDが発見、撃沈する。これが太平洋戦争における最初の日本海軍の喪失艦艇であった。
日本軍がアメリカ領ウェーク島に侵攻（ウェーク島の戦い）すると、アメリカ海軍はサラトガにフランク・J・フレッチャー中将が座乗して第14任務部隊を編成、ウェーク島救援にあたることとなった。これに呼応し、エンタープライズ基幹の第8任務部隊（ウィリアム・ハルゼー中将）は遊軍として哨戒と支援を行い、レキシントン基幹の第11任務部隊（ウィルソン・ブラウン中将）は牽制攻撃のためジャルート環礁目指して12月14日出撃した。太平洋艦隊司令長官代理ウィリアム・パイ中将はウェーク島の取り扱いの方針について海軍作戦部長ハロルド・スターク大将と合衆国艦隊司令長官アーネスト・キング大将に伺いを立てたところ、ウェーク島守備隊の士気を考慮したものの、「兵力の増強より撤退すべきだ」と指示された。こうして、ウェーク島救援の動きは一気に終息に向かった。ウェーク島救援の本隊である第14任務部隊はもともと寄せ集め部隊で練度も十分でなく、12月23日の時点でウェーク島の北東約683キロ地点に達していたが、占領の報と相前後して引き返していった。
機動空襲
1942年1月11日、真珠湾を出港して南太平洋のアメリカ領サモアに向かう海兵隊を運ぶ輸送船をヨークタウン以下の第17任務部隊と合同で護衛した。1月12日にはハワイ近海にいたサラトガが被雷し数ヶ月に及ぶ修理のため真珠湾で応急修理の後ブレマートンに向かった。1月18日に海兵隊はサモアに上陸しエンタープライズはサモア北方150kmの地点で哨戒を行った。その後、1月25日に空母ヨークタウンと合流してギルバート諸島・マーシャル諸島へ向かった。1月28日には夜間に12ノットで航行しつつ艦隊随伴油槽艦プラットから燃料補給を受けた。1月29日にヨークタウン以下の第17任務部隊と分離した。1月30日にはボイラー鋼板を加工してF4Fの装甲強化を行った。
2月1日に第17任務部隊と共にマーシャル諸島・ギルバート諸島の日本陸海軍の基地に奇襲攻撃を行い、任務部隊に随伴していた巡洋艦が艦砲射撃を行った（マーシャル・ギルバート諸島機動空襲）。4時43分にSBD37機とTBD9機（爆装）からなる攻撃隊をそれぞれクェゼリン環礁ロイ島とクェゼリン南方の投錨地へ発艦させた。続いて6時10分にF4F6機（100ポンド爆弾2発装備）をマロエラップ環礁タロア島へ向け発艦させた。内1機を発艦ミスで失った。攻撃は7時のSBDによるロイ島空襲から始まった。飛行場施設などに損害を与えたが反対にSBD4機が撃墜された。クェゼリン南方投錨地に対するTBDの攻撃は艦船や付近の陸上施設、水上機基地などへ行われた。日本軍の第6根拠地司令部へ直撃弾を与え、基地司令官の八代少将ら多数を殺傷した。開戦以来初めての日本軍将官の戦死だった。艦船に対しては50分後に待機していたTBD9機による雷撃も行われたが早爆などの魚雷の問題で1本も命中していない。マロエラップ環礁タロア島に対するF4F5機の攻撃では11機の日本軍機に迎撃を受けたものの1機を撃墜し、損傷を受けたものの撃墜されたF4Fはいなかった。ロイ島の飛行場を最大の脅威だと捉えたハルゼー中将は第2次（SBD9機）、第3次（SBD9機）と攻撃隊を送り込んだ。内1機が撃墜された。また、新たにF4F6機がウォッジェ環礁を攻撃した。続いてウォッジェへの第2次攻撃ではTBD9機（爆装）とSBD8機が送られた。クェゼリン環礁攻撃では施設損傷、将官殺傷、マロエラップ環礁攻撃では格納庫破壊、燃料タンク炎上、敵機1機撃墜、9機地上撃破、ウォッジェ環礁攻撃では格納庫破壊、燃料タンク炎上、輸送船「ぼるどう丸」撃沈、といった戦果をあげた。エンタープライズ側はSBD5機、F4F1機を失った。この他隷下の重巡艦隊により多数の日本軍艦船を撃沈撃破した。潜望鏡発見の通報などもあり、13時に30ノットで離脱を開始した。14時20分に日本軍陸攻5機の水平爆撃を受け、至近弾が1発あり小火災が発生したものの即座に消火された。日本軍機1機は被弾したためエンタープライズに向け自爆を試みたが甲板を掠める様に通過し、墜落した。16時に再び2機の攻撃を受けたが1機を撃墜した。エンタープライズは日本軍の捜索を逃れるため一旦北西に退避した後スコールに沿ってハワイへ離脱した。2月5日に真珠湾に帰港し、8日間停泊して修理を行った。このギルバート・マーシャル諸島へ対する攻撃は米海軍最初の積極的攻撃であり、これから始まる一連の日本軍領域への機動空襲の幕開けでもあった。当時の米海軍は日本海軍に絶対数で劣っていたためこのようなヒット・アンド・ランを繰り返して日本海軍の攻勢を鈍らせることを主眼に置いていた。このマーシャル・ギルバート諸島機動空襲によって日本海軍は米機動部隊による本土攻撃を警戒し瑞鶴、翔鶴を迎撃用に備える措置を取った。米海軍は目的を達したといえる。
2月14日の午後にエンタープライズは真珠湾を出港した。艦隊は第8任務部隊から第16任務部隊へと改名されていた。2月24日に先のギルバート・マーシャル諸島に比べより日本に近いウェーク島を空襲した。SBD37機、TBD（爆装）9機、F4F7機から成る攻撃隊は5時に発艦。内1機が発艦ミスで墜落した。7時50分にウェーク島を爆撃した。また、ソルトレイクシティとノーザンプトン他駆逐艦2隻の艦砲射撃も行われた。砲爆撃による戦果は大型水上機2機地上撃破、燃料タンク炎上、施設損傷、特設監視艇第5富久丸、第1美保丸の撃沈だった。エンタープライズ側の損害はSBD1機被撃墜。9時45分までに攻撃隊は帰艦した。
エンタープライズは離脱したが2月25日の夕方にニミッツ大将から「可能と思えば南鳥島も攻撃せよ」という電文を受け取った。これを受けて、ハルゼー中将は一旦艦隊をミッドウェー島まで後退させ、艦隊随伴油槽艦サビーネとその護衛に駆逐艦隊を残してソルトレイクシティとノーザンプトンの2隻の護衛のみで太平洋を西進した。南鳥島は日本本土から僅か1800kmの地点にある小島で小笠原諸島やマリアナ諸島の日本軍基地からは1000km程度の距離しかなかった。ミッドウェー島やハワイからは3000km程度離れていた。2月27日に水上機母艦に改造されていたラングレーがフィリピン方面で撃沈された。3月3日に南鳥島を攻撃した。4時46分にSBD31機、F4F6機から成る攻撃隊発艦開始。事故機は無かった。6時30分に爆撃を開始。戦果は施設損傷と燃料タンク炎上程度だった。エンタープライズ側の損害はSBD1機被撃墜。8時45分までに攻撃隊は帰艦し、エンタープライズは離脱した。日本軍は2月21日の攻撃で「エンタープライズ級空母」1隻を撃沈したと大本営発表を行っている。また、本土から2000km以内の拠点が攻撃されたという混乱から、翌日に日本本土で初めての空襲警報が発令されるに至った。
3月10日に真珠湾に帰投した。このとき12.7mm機銃を20mm機銃へと更新する改装が行われた。また、F4FがF4F-3からF4F-4へと機種変更された。
4月8日、ドーリットル空襲に向かう空母ホーネットの護衛のため真珠湾を出港した。B-25爆撃機を飛行甲板に搭載して艦載機の発着できないホーネットに代わって航空掩護を行うのが任務だった。4月12日6時頃にホーネット以下第18任務部隊とミッドウェー北方で合流。4月14日にタンカー、及びその護衛に駆逐艦隊を分離して更に日本に接近した。ホーネットは目標から400マイルで爆撃機を発進させる予定であった。しかし、4月18日、3時15分にエンタープライズのレーダーが水上目標を発見。6時15分に索敵にあたっていたSBDが「発見された」という通信筒をエンタープライズの甲板に投下（無線封止のため）。6時45分に目視で見張り員が敵艦を発見した。そのため7時20分に600マイルで爆撃機を発進させた。その7番機（テッド・W・ローソン中尉）の搭載爆弾には、駐日米海軍武官補佐官ステファン・ユーリカ海軍中尉の所有物で、かつて日本から授与された紀元2600年祝典記念章がドーリットルの手で装着されていた。ハルゼー提督は「諸君、利息をつけて、この勲章を返してやれ、成功を祈る」と伝言している。ドーリットル隊発艦の間にエンタープライズは発見した16隻程度の日本の哨戒艇に片っ端から攻撃した。軽巡ナッシュビルの砲撃と合わせて日本軍特設監視艇5隻を撃沈、7隻に損傷を与えた。8時19分までにドーリットル隊の発艦を完了し、8時23分に25ノットで離脱を開始した。この時、一部エンタープライズ乗組員により、「“くず鉄の航空輸送”（ドーリットル空襲を指す）に関する契約書」が作成され、ボトルメールとして日本側に向けて流されている。艦隊は日本軍の捜索の手を逃れ、4月25日に真珠湾に帰港した。
これら一連の日本軍領域内への危険な奇襲爆撃を短期間に連続して成功させたエンタープライズは本国のマスコミに度々大きく取り上げられ、指揮官のハルゼー中将と共に一躍有名になった。
度重なる米軍の敗北により、士気の下がった国民を鼓舞し、抗戦を諦めさせなかったという意味でもエンタープライズの果たした功績は大きいといえる。
ミッドウェー海戦
南太平洋の任務部隊の補強、及び海兵隊第212戦闘航空団をニューヘブリデス諸島エフェテへ輸送するため4月30日真珠湾を出港した。エンタープライズは全速で珊瑚海に向かったが、珊瑚海海戦で日本海軍との戦闘には間に合わなかった。この珊瑚海海戦で米海軍は空母レキシントンが沈没し、ヨークタウンが中破した。真珠湾攻撃以降、レキシントン級空母は米海軍で最大の艦艇であり、レキシントンの沈没はエンタープライズの乗組員に大きな動揺を与えた。また、サラトガの修理が完了していない状況で、レキシントン、ヨークタウン両艦が被害を受けた事は、太平洋における米海軍の稼働空母が更に減少することを意味していた。ヨークタウンの損害状況の如何では、エンタープライズは新兵同様のホーネットと2隻のみで、大型空母3隻、中型空母3隻、小型空母3隻を稼働可能な日本海軍に対抗しなければいけなくなった。珊瑚海海戦には間に合わなかったがエンタープライズには輸送任務があった。エンタープライズは海兵隊をヌメア（エフェテには十分な飛行場が無かったため）に送り届けた後、11日から16日までニューヘブリデス諸島やサンタクルーズ諸島方面を捜索したが収穫は無かった。16日にハワイへの帰還命令を受け、捜索を中止してハワイへ向かった。翌日には帰還の催促が届き、乗組員は「何か」が起こることを予感し始めた。エンタープライズは5月25日に真珠湾に帰港、急ピッチで補給作業が行われた。アメリカ軍では既にミッドウェー諸島への日本海軍の来攻が察知され、エンタープライズはホーネットとスプルーアンス少将の指揮下に入り、「強力な戦術的妨害によって日本軍に最大の損害を課す」ため、5月28日、真珠湾を出撃した。また、30日にはフランク・フレッチャー少将指揮するヨークタウンも修理未完であったが出撃した。エンタープライズ及びホーネットの第16任務部隊はミッドウェー北東560kmで配置についた。6月2日にヨークタウン以下の第17任務部隊と合流した。この3隻の空母から成る艦隊は開戦以来、最大の戦力を有した艦隊だった。ヨークタウンのある兵曹はこの艦隊が「日本艦隊がどれだけ強力だろうと、くそ食らえと思える程、頼もしい大兵力に見えた」と回想している。
ミッドウェー海戦が4日から始まると予想した米海軍は4日早くに、索敵を担当するヨークタウン以下TF-17を後方に残して、TF-16を更にミッドウェー島に接近させた。8時3分にミッドウェー所属のカタリナ飛行艇からの「2隻敵空母、方位320度、距離300km、進路135度、速力25ノット」の通報を受信。情報を精査した後、9時6分からSBD32機、TBD14機、F4F10機から成る攻撃隊を発艦させた。当初は発艦後、各隊は空中集合する予定であったが、日本軍索敵機に発見されたため、発艦次第各個で攻撃に向かった。そのため本来エンタープライズ雷撃隊を援護するはずだった戦闘機隊はホーネットのVT-8の上空に来てしまっていた。日本艦隊を真っ先発見したのはこのホーネット雷撃隊であり、エンタープライズ戦闘機隊も発見していたが、援護を行わなかった。VT-8の15機は全滅した。同様に本来援護を行うはずだったエンタープライズ雷撃隊も11時30分頃に日本艦隊を発見、突撃したがこれに対する援護も行わなかった。戦闘機隊隊長グレイ大尉は雷撃隊への援護を諦め、爆撃隊が到着した際に援護出来るよう、高度を維持したと言われている。だが爆撃隊の到着よりも先に、戦闘機隊の燃料が無くなり、帰還せざるを得なくなった。雷撃隊隊員は見殺しにされたことに憤り、海戦後に拳銃を手に戦闘機隊の待機室に乗り込む事件も起こった。リンゼー少佐以下の雷撃隊は14機の内、隊長機含め9機が撃墜や1機が不時着水され、4機が帰還、1機が投棄された。マクラスキー少佐以下の爆撃隊30機（1機は不時着、1機は行方不明）は予想地点に敵艦隊がいなかったため独断で北に変針。11時50分に嵐と見られる敵艦を発見。針路をたどり、12時5分に日本艦隊を発見した。ほぼ同時にヨークタウンの爆撃隊17機も到着した。エンタープライズ爆撃隊は27機が加賀を3機が赤城を狙い、加賀に4発、赤城に1発が命中した。ヨークタウン爆撃隊は蒼龍に3発を命中させた。3隻ともダメージコントロールに失敗し、後に加賀、蒼龍は沈没、赤城も雷撃処分され沈没した。エンタープライズの爆撃隊はSBD14機が撃墜され、半壊。隊長機含め多くの機が損傷を受けた。15時までに、攻撃隊は帰艦した。生き残った飛龍によりヨークタウンが大破したため、エンタープライズはヨークタウンの艦載機多数を収容した。ヨークタウンの索敵機から飛龍発見の報が届き、17時30分に第2次攻撃隊（SBD24機。エンタープライズ所属機10機、ヨークタウン所属機14機）が発艦した。19時3分に飛龍を攻撃し、飛龍に4発を命中させる。SBD3機が撃墜された。飛龍は後に雷撃処分され沈没した。20時34分までに攻撃隊は帰艦し、TF-16は日本軍の水上打撃艦隊を警戒して東方へと退避した。6月5日は捜索中に谷風を攻撃し、僅かな被害を与えた他は何も無かった。6月6日は最上及び、三隈を攻撃し、三隈を撃沈。最上に命中弾1発を与えた。同日に損害を受けてハワイに帰投途中のヨークタウンが伊168からの雷撃を受け放棄され、翌日早朝に沈没した。エンタープライズは6月13日、無事に真珠湾へ帰港した。2週間停泊し、その間に28mm4連装機銃1基が艦首に増設され、20mm機銃2丁が増設された。また壊滅したTBDに代わり、新鋭のTBFが配備された。
東部ソロモン海戦
先のミッドウェー海戦で一挙に日本空母4隻を撃沈し、サラトガの修理が終了したのに加え大西洋からワスプが回航してきたため日米の空母戦力は互角になりつつあった。米海軍はこの機を逃さず反攻に転じた。8月7日から始まるソロモン諸島方面での反攻作戦を支援するため、エンタープライズは7月15日に出撃した。エンタープライズは第61任務部隊所属の第16任務群旗艦となった。7月25日にトンガのヌクアロフに入港し、ワスプ以下の第18任務群と輸送船団と合流した。翌日にフィジー南東でサラトガの第11任務群と合流。30日から31日にかけてフィジーのコロ島沖で上陸演習を行った。8月7日にサラトガ座乗のターナー少将より各艦に「本日8月7日、我が部隊は現在敵の手にあるツラギとガダルカナルを奪還する」という電文が伝えられた。5時35分にガダルカナル島へ向け、F4F16機とSBD9機からなる攻撃隊が発艦した。6時13分に重巡クインシーが8インチ砲の砲撃を開始し、攻撃が始まった。エンタープライズやサラトガ、ワスプの攻撃隊は繰り返し発艦し、反復攻撃を行った。これら攻撃隊はワスプの航空群指揮官ビークリー少佐のTBFによる空中管制を受けて攻撃を行った。7時から上陸が開始された。正午頃から日本軍機が襲来し始め、これらの迎撃任務にも追われた。この迎撃でF4F3機を失った。この1日だけで236回の発艦と229回の着艦を行い、艦の記録が更新された。8日も同様に航空支援を行ったが夕方にフレッチャー中将より南東への退避命令が下され、空母部隊は後退。その晩に第一次ソロモン海戦（米軍呼称はサボ島沖海戦）が生起し、米海軍は大敗。ソロモン諸島の制海権を失った。ワスプなどは、反転して日本艦隊の追撃を求めたが、空母の安全を取ったフレッチャー中将はそのまま空母部隊を後退させた。8月9日から2週間ソロモン諸島南方の哨戒を行った。日本軍の圧力が強まりつつあったため、米海軍は8月17日にホーネットを真珠湾より出港させた。8月22、23日に、日本軍の輸送船団が発見され、日本軍の攻撃が近い事が明らかになった。8月24日に日本海軍の空母部隊がソロモン諸島の北方から襲来し、第二次ソロモン海戦（米軍呼称は東部ソロモン海戦）が生起する。ワスプ以下の第18任務群は燃料補給のため後退しており、日本軍の大型空母2隻、小型空母1隻を、大型空母1隻、中型空母1隻で相手取る事になった。この海戦ではエンタープライズが索敵を、十数キロ離れた位置にいるサラトガが攻撃を担当した。また、エンタープライズの第16任務群には、開戦以来初めての戦艦である戦艦ノースカロライナが護衛に付いた。6時30分頃にSBD23機の偵察隊が発艦。10時頃にガダルカナルのカタリナ偵察機が龍驤を発見した。13時45分に更にTBF7機とSBD16機の偵察隊を発艦させ、15時15分頃にTBF2機が龍驤を発見し、水平爆撃したが命中せず、反対にTBF1機が撃墜された。更にSBD2機が摩耶を攻撃したが命中しなかった。15時30分に龍驤以下の部隊よりも後方でSBD2機が翔鶴を発見。通報し、15分後翔鶴を奇襲爆撃、至近弾を与えた。米海軍は龍驤を囮と判断し、慌てて攻撃目標を翔鶴型航空母艦2隻に変更しようとしたが、既にサラトガ攻撃隊の集中攻撃を受けた龍驤は沈没しつつあった。日本軍も攻撃隊は既に発艦しており、翔鶴、瑞鶴の2隻から、九九式艦上爆撃機27機、零式艦上戦闘機10機の攻撃隊が米艦隊に接近していた。16時32分にエンタープライズの対空レーダーが方位320度、距離140kmで敵編隊を発見。サラトガと合わせて54機が迎撃に上がったが、実際に戦闘に参加できた戦闘機は多くなかった。17時5分から、迎撃機が日本軍機との空戦を開始し、17時8分までにSBD12機、TBF7機が攻撃のため発艦したが日本艦隊は発見できなかった。17時12分から、第16任務群は対空射撃を開始。17時14分に第3エレベーター右舷側前方に250キロ爆弾を被弾。これは徹甲弾でエレベーターの縦穴を12メートル通り抜けた後、兵員居住区まで貫通して炸裂。右舷後部喫水船下に破孔ができ、浸水が発生した。数秒後に1発目の後方5メートル以内に2発目を被弾。これは触発信管で飛行甲板上で炸裂。右舷後部（第3グループ）ガンギャラリーを爆発が襲い、多数の兵員が殺傷し備砲の4分の1が壊滅。飛行甲板にも大きな損傷が発生した。15分に第2エレベーター右舷側後方に3発目を被弾した。これも触発信管であったが、幸運にも不良爆弾だったようで、爆発の威力は低く弾殻はいくつかの大きな破片に別れた。それでも飛行甲板には3メートルの穴が空いた。更に左舷艦尾に至近弾を被弾した。至近弾の衝撃で後部にいたものは60cm～90cm体が持ち上げられた。船殻がへこみ、左舷後部の飛行甲板が一部盛り上がった。17分に攻撃は終了。74名が戦死した。エンタープライズは、大火災発生、第2、第3エレベーター損傷、飛行甲板損傷、右舷水線に2メートルの破孔、右舷へ3度傾斜、という甚大な被害を受けた。引き換えに日本軍は艦爆17機、艦戦3機が撃墜され、艦爆1機不時着という大損害を受けた。エンタープライズではダメージコントロールにより火災が消火され、甲板も修復、左舷への注水で傾斜も回復し、1時間以内に艦載機の発着艦が可能となった。18時50分までに25機が着艦したが、舵が故障し、操舵不能に陥った。駆逐艦バルチと衝突しそうになったが、バルチが前進一杯、エンタープライズが後進一杯を行い、辛うじて回避した。両舷の機関出力調整でも艦をコントロールすることが出来ず、やむ無くエンタープライズは停止した。操舵区画内は約80度の高温であったが懸命の修理により、19時28分に修理が完了した。この修理中の動けない間に日本軍の第2次攻撃隊が接近し、レーダーが「方位270度、距離80km」という至近距離で敵をとらえたが、幸運にも日本軍機はエンタープライズを発見できなかった。その後、8月26日にトンガタプ島で応急修理を行い、ポートランドと共に後退した。艦載機の大半は他空母や、ガダルカナルのヘンダーソン飛行場に分配しており、F4F6機とSBD6機のみしか搭載していなかった。9月10日に真珠湾に入港し、本格的な修理が行われた。開戦から一貫してエンタープライズの航空隊として活躍してきた第6航空群は一連の戦いで消耗していた上に、ガダルカナル防衛のため空母ワスプやヘンダーソン飛行場へ派遣され半壊していた。そのためエンタープライズには新設の第10航空群が搭載された。その戦闘機隊はヨークタウンで活躍したジミー・フラットレー少佐に率いられ"グリム・リーパーズ"の呼び名と共に名を馳せることとなるが、この時は航空群の搭乗員のほとんどが新兵であり、練度は日本軍のそれに比べかなり劣っていた。修理と平行して改装が行われ、28mm4連装機銃4基16門を撤去し（艦首の1基は残された）、ボフォース40mm4連装機関砲4基16門が搭載され、20mm機銃も12基増設された。ダメージコントロール面でも改善があった。真珠湾でエンタープライズは修理と改装を行っていたが、ソロモン諸島では米海軍は苦戦していた。8月31日にサラトガが今年2回目の潜水艦からの雷撃で大破。9月21日から、真珠湾で修理に入った。9月15日には、ワスプが潜水艦からの雷撃で沈没。これにより、太平洋における米海軍の稼働空母はホーネット1隻のみになっていた。エンタープライズの修理は急き立てられ、10月16日には真珠湾を出港した。
サンタクルーズ諸島沖海戦
第16任務部隊旗艦として、真珠湾を出港したエンタープライズは10月23日にソロモン諸島近海でホーネット以下の第17任務部隊と合流し、哨戒を始めた。10月25日にエスピリトゥサント島のカタリナが日本空母を発見。東部ソロモン海戦に続き、索敵を担当するエンタープライズは2度の索敵を行ったが発見できず、反対に航法ミスなどから燃料不足でF4F1機、SBD3機、TBF3機が不時着水し、決戦前に多くの艦載機を失う損害を出した。10月26日にガダルカナル島ヘンダーソン飛行場への攻撃を仕掛けようとする日本海軍とそれを阻止しようとする米海軍の間サンタ・クルーズ諸島沖海戦（南太平洋海戦）が生起。海戦の直前に日本側は飛鷹が機関部火災を起こしたため、空母1隻が参戦できなくなったが、それでも大型空母2隻、中型空母1隻、小型空母1隻を有する日本艦隊に対して中型空母2隻のみの米艦隊は量、質共に劣っていた。また、護衛艦艇数でも、2倍以上日本軍に数で劣っていた。26日5時37分にSBD16機が発艦し、2機ずつのペアで索敵に向かった。7時30分頃に日本艦隊前衛部隊を発見。8時10分頃に日本空母を発見した。「空母2隻、護衛艦多数、南緯7度3分、東経163度38分」の電文はエンタープライズへと送信され、ホーネット、エンタープライズはその情報をもとに攻撃隊を発艦させた。エンタープライズはF4F8機、SBD3機、TBF8機の攻撃隊を発艦させた。8時10分頃に先の日本空母を発見したのとは別の編隊が日本空母を発見。瑞鳳を攻撃し、500ポンド爆弾2発を投弾し、1発を命中させて中破に追い込み、瑞鳳は後退せざるを得なくなった。一方、発艦したエンタープライズの攻撃隊は瑞鳳の攻撃隊の奇襲を受けて、TBF3機、F4F3機が撃墜され、TBF、F4F各1機が帰艦することになり、F4F4機、SBD3機、TBF4機のみで進撃した。だが奇襲を受けた際に増槽を投棄したため燃料が足りず、日本空母までたどり着けずに重巡筑摩を中破させたに留まった。また、不時着したエンタープライズ雷撃機の投棄した魚雷が、正常に航走せず円を描いて、救助にきた味方駆逐艦ポーターを直撃してしまい、撃沈してしまうという事故が起こった。1機のVF-10のワイルドキャットが魚雷を破壊しようと機銃掃射したものの失敗している。一方、ホーネットの攻撃隊は翔鶴を大破させた。だがホーネットは日本海軍の集中攻撃で航行不能に陥り、日本軍の第2次攻撃はエンタープライズに集中した。11時15分に翔鶴からの爆撃隊（艦爆19機、零戦5機）が襲来、11時17分に艦前部中央に直撃弾を受けるが爆弾は左舷へ艦体を貫通してから炸裂して小火災が発生。続いて直撃弾（徹甲弾）を第1エレベーター後方中央に受け、エレベーターが損傷し火災が更に発生した。爆弾は大きく2つに別れ、１つは格納庫甲板で炸裂。予備の艦載機7機が破壊された。もう1つは、格納庫甲板を貫通し、士官居住区で炸裂した。19分にはアイランドの極至近距離に至近弾を受け、レーダー、タービン等が損傷し、右舷重油タンクが破損、海水が流れ込み右舷に傾斜した。20分に攻撃は終了したが30分も経たないうちに瑞鶴からの雷撃隊（艦攻16、零戦4機）が襲来。9機が投下に成功したがエンタープライズは9本全てを回避した。この攻撃で艦攻1機が魚雷を抱いたまま、エンタープライズの左舷近距離で対空戦闘を行っていた駆逐艦スミスに体当たりを行い、スミスでは前部弾薬庫が爆発。大火災で操艦不能に陥り、エンタープライズと衝突しそうになった。エンタープライズは日本軍の魚雷と併せてスミスも回避して、惨事を免れた。スミスはその後戦艦サウスダコタの艦尾波に突っ込み、消火した。12時15分から艦載機の収容を開始したが、この時第2エレベーターは下がりきったまま故障しており、各機、90メートルの飛行甲板で着艦した。12時21分に日本軍機が襲来し、着艦は中止された。今度は空母隼鷹からの爆撃隊（艦爆17機、零戦12機）だった。この頃には直掩機は残弾が無くなり、TBFが空戦に加わったり、敵機に体当たりを試みる機（ドナルド・ゴードン機）もあった。直掩機による迎撃が衰え始めたが、対空砲火は健全であり、飛行甲板上のSBDの旋回機銃までもが対空射撃を行って迎撃した。直撃弾は無かったが右舷3メートルに至近弾を受け、再び浸水、第1エレベーターの故障が発生した。この攻撃でレーダーが故障したため、レーダー員のブラッド・ウィリアムス大尉が日本軍の攻撃中であったが、マストに上りアンテナに体を縛り付けてレーダーの修理を成功させた。また、戦闘中巧みな操艦でエンタープライズと1000メートル以内の至近距離を保ち、対空戦闘を行っていたサウスダコタが被弾し、混乱から操舵不能に陥り、エンタープライズに衝突しかけた。エンタープライズはこれも回避した。他に軽巡サンフアンが被弾して操艦困難に陥った。この3波わたるエンタープライズへの攻撃で日本軍は撃墜、不時着合わせて艦爆23機、艦攻10機、零戦2機を失った。12時45分に修理したレーダーから、敵影が消えたため艦載機の収容を再開した。エンタープライズは自身の航空隊とホーネットの艦載機を収容した。第1エレベーターが動かず第2、3エレベーターの上にも艦載機が乗っている状況で、艦載機95機を積載したエンタープライズは空爆に対して極めて脆弱で、戦線を離脱することになった。乗組員は断腸の思いで煙を上げ、停止して放棄された姉妹艦ホーネットを見続けたという（その後ホーネットは更に日本空母からの攻撃を引き受けて、雷撃処分が決定され、魚雷を撃ち込まれるが沈没せず、今度は5インチ砲弾400発近くが撃ち込まれるがやはり沈没せず、日本軍が接近したため処分を中止され、結局日本軍の駆逐艦から酸素魚雷3本を撃ち込まれようやく沈没した）。この時までに、8月31日にソロモン諸島海域で哨戒していたサラトガが潜水艦の雷撃による推進系統の被害で戦線から離脱し、9月15日にはワスプが潜水艦の雷撃に沈没していた。ソロモン諸島海域、更に言えば太平洋戦域においてアメリカ海軍は稼動可能な空母が一時的にゼロになってしまった。そのため、アメリカ海軍ではこの日を史上最悪の海軍記念日と呼んでいる。
...そして1隻の応急修理された航空母艦があった。（...And then there was one patched-up carrier.）
 — 海軍少将 トーマス・C・キンケイド
10月30日、エンタープライズは真珠湾には戻らず、11月11日までニューカレドニアのヌメアで応急修理を実施した。しかし、ガダルカナル島の守りが危険な状態に陥ったため、工作艦ヴェスタル（USS Vestal, AR-4）の修理要員を載せたまま急行し、第三次ソロモン海戦に参加した。この時のエンタープライズの状況は、第１エレベーターが故障を懸念して使用不可、着艦エリアの甲板が膨張して着艦が困難、艦前部の隔壁が破壊されており水密が効かない、というものだった。13日8時23分にエンタープライズからTBF15機、F4F6機が発艦し、ヘンダーソン飛行場に向かった。12日から13日にかけての深夜に第三次ソロモン海戦の第1夜戦が行われており、両軍に大きな損害がでていた。ヘンダーソン飛行場に向かったVT-10は偶然にも、その道中で比叡を発見したため、雷撃を行い2本、あるいは3本を命中させた。VT-10のTBFは、ヘンダーソン飛行場への到着後、海兵隊のSBD6機、護衛の戦闘機8機と共に、6機が再び出撃。比叡に損害を与えて、離脱を阻止、沈没に追い込んだ。この日本軍の戦艦を初めて撃沈したことと、ソロモンに来て以来の僚艦であったポートランドの敵討ちの達成を祝って、VT-10のパイロット達は魚雷のアルコールをグレープフルーツジュースで割り、祝杯をあげた。14日はスコールで発艦作業に支障が出たが午前中に合計SBD27、F4F10機が発艦し、ガダルカナルへ接近する日本軍輸送船団と、前日夜にガダルカナルを攻撃し退避する日本軍砲撃部隊への攻撃に向かった。ヘンダーソン飛行場の陸上機と共同で巡洋艦衣笠を撃沈、鳥海と五十鈴、摩耶に損害を与えた。摩耶については被弾したエンタープライズ所属のドーントレスの体当たりにより損傷を受けている。輸送船団への攻撃では輸送船11隻中6隻を撃沈、1隻を後退に追い込んだ。攻撃に向かった機は全てヘンダーソン飛行場に送られ、ヘンダーソン飛行場の航空戦力を一気に強化した。エンタープライズにはF4F18機のみが残され、ハルゼー提督よりエンタープライズへ帰還命令が出された。その日の夜には戦艦同士の砲撃戦にアメリカ側が辛うじて勝利した。翌日15日に、ヘンダーソン飛行場に移った第10航空群と陸上機により、座礁させられた残りの輸送船4隻も破壊した。この第3次ソロモン海戦により、日本軍の大規模なガダルカナルへの攻勢は終結へと向かった。11月18日、エンタープライズはヌメアに寄港して修理を行った。12月4日までに修理を終え、また第10航空群がヘンダーソン飛行場より帰艦し、珊瑚海の哨戒活動を開始した。翌日の5日には、修理を終えたサラトガ（CV-3）がヌメアに入港した。12月11日にはエスピリトゥサント島に入港。1ヶ月間、セゴンド海峡の哨戒を行った。この時期に夜間訓練が何度か行われ、数機の艦載機を喪失した。この内フランス人看護婦目当てにエスピリトゥサント島付近でフランス病院を探し、不時着しようとした機もあったが果たされなかった。
1943年1月29日、レンネル島沖海戦で日本海軍基地航空隊の攻撃に晒されている味方艦隊の直掩を行ったが高速を発揮する1式陸攻をワイルドキャット戦闘機は捉えられず味方対空砲火を冒してまで追撃したが損傷して曳航中の重巡洋艦シカゴが撃沈され、保護に失敗した。が日本軍機11機のうち7機を撃墜した。シカゴを喪う損害を出したものの、結果的にガダルカナルへの輸送船団は無傷であり、無事にガダルカナルに到着した。ガダルカナルの戦いは一気に終息へ向かった。その後はエスピリトゥサントを拠点として1ヶ月ソロモン諸島海域を哨戒した。この頃になるとサラトガの修理も終わり、イギリス空母の一時的な借用の目処もたち、エンタープライズが唯一の稼働空母、といった状況からは抜け出しつつあった。4月16日にエスピリトゥサント停泊中に、エンタープライズ乗組員に対して本国への帰国が近いことが伝えられると、1キロ近く離れた湾の反対にいた者達が思わず振り向くほどの大歓声が沸き起こった。5月1日に「カリフォルニア・ヒア・ウィ・カム」の伴奏のなか、エスピリトゥサント島を出港し、5月8日に真珠湾に帰港した。2ヶ月間、エンタープライズの修理と訓練を行った。5月27日に訓練中だったエンタープライズは太平洋艦隊司令長官ニミッツ大将からアメリカ海軍空母で初の大統領感状（プレジデンタル・ユニット・サイテーション）を授与された。ちょうどこの頃、捕虜となっていた豊田穣海軍中尉が特別許可を得てエンタープライズを見学した。豊田は航空機を天井に吊るして搭載機を増やすという方法に感心している。アメリカ軍も空母搭乗員だった豊田にエンタープライズを見学させ、日米双方の空母について何気なく雑談することで、日本軍空母の情報を得ようとしていたのである。
マリアナ沖海戦
6月6日、エンタープライズは今度もTG-58.3旗艦としてマリアナ諸島攻略支援のため、マジュロを出撃した。このときのTF-58は大型空母6隻、中型空母1隻、小型空母8隻から成る大艦隊になっていた。TF-58は6月11日からサイパン、グアム、ロタを空襲して、6月15日に始まった上陸を支援した。6月11日にサイパンへの攻撃を開始。戦闘機隊によるファイタースイープから始まった。この時の攻撃隊隊長はトラック空襲の時と同じくケイン中佐であった。彼にはこの時TF-58の指揮官であるミッチャー提督から直接「敵の忌まわしい喉を切り裂け」というメッセージが送られた。12日以降もサイパンへ激しい攻撃を行った。15日夜に日本軍の夜間航空攻撃を受け、魚雷数本がエンタープライズへ向け投下されたが全て回避した。ただし、味方機銃弾によりエンタープライズ艦上で数名の死傷者が出た。16日はグアム島オローテ飛行場を攻撃。翌日再攻撃をかけた。同日17日から接近してくる日本軍機動部隊の捜索を開始。日本軍機動部隊が絶対国防圏防衛のため出撃してくることは明らかになっており、決戦に向け乗組員の士気は高まった。18日、エンタープライズのトム・ハミルトン副長は演説でこう語った。「ジャップに太平洋の半分をくれてやろう。海の底半分を」。19日より日本軍機動部隊より攻撃隊が飛来。マリアナ沖海戦（米軍呼称フィリピン海海戦）が始まった。
6月19日の6時半から、グアム上空で空戦が始まり、8時半から10時まで日本軍機動部隊より、グアムへの増援部隊が飛来したため、これに対する迎撃も行われた。同10時ごろに西方240kmに日本軍機動部隊より飛来する第1次攻撃隊をTF-58艦艇のレーダーが補足。7分後にエンタープライズのレーダーも西方210kmで敵機を捉えた。これに対する迎撃機発艦のためTF-58は転針、風上へ進路を向けた。10時16分からエンタープライズは残っていたF6F8機の発艦を開始。この時14秒で1機という高速で迎撃機をカタパルト発進させた。10時45分までに爆撃機、雷撃機は発艦して東方退避したのち、安全なコースをとってグアム島飛行場を攻撃した。10時35分頃から迎撃機による迎撃が開始され、11時45分ごろに迎撃を突破した僅かな日本軍機への対空戦闘が行われたが全て投弾前に撃墜したため、被害はなかった。この日の午後のVF-10はグアム上空での空戦に従事しF6F2機を失った。この日本軍の死力を尽くした攻撃により、TF-58全体で27名の航空兵が戦死。戦艦2隻が小破した。20日は反撃の日だった。13時15分にTBF2、F6F1の索敵編隊を4コ発艦させた。15時38分にこの内1つの編隊が日本軍機動部隊の航跡を発見。モーレス信号で報告し16時21分のりTF-58各空母は攻撃隊の発艦を開始。エンタープライズはF6F12、SBD11、TBF5の攻撃にを発艦させた。この攻撃隊は明らかに航続距離が不足していたために僅か時速240kmという低速で飛行し燃料消費を押さえる必要があった。加えて、遅く飛行すればするほど着艦時刻が遅くなり、暗闇の中で着艦しなければならないという制約までついていた。攻撃隊は17時30分頃から日本軍機動部隊への攻撃を開始。エンタープライズの攻撃隊はF6F4、SBD6、TBF5が龍鳳を攻撃。F6F3、SBD3が隼鷹を攻撃。SBD2が飛鷹を攻撃した。エンタープライズ側はF6F1を失った。20時45分頃から攻撃隊の帰投が始まり、サーチライト、照明弾等により、夜間着艦を支援した。なお、この時エンタープライズでは2機が同時に着艦するという事故が起こったが着艦は成功した。他に1機の日本軍機が誤ってエンタープライズに着艦仕掛ける珍事も起こった。エンタープライズでは23機を収容したがその内第10航空群の機体は6機のみだった。エンタープライズの攻撃隊はF6F2、TBF1、SBD1が着艦失敗で失われたが人的損害はゼロだった。
この攻撃にくわえて、かつてトラックで夜間レーダー爆撃を成功させたVT-10が日本艦隊への夜間攻撃を行う予定だったが中止され、VT-10のパイロット達には落胆が広がった。だが翌日に夜間索敵でエンタープライズの索敵機が再び日本艦隊を発見、更なる追撃が検討された。だが日本艦隊との距離が離れすぎたこと、燃料補給に時間がかかったこと、そもそもサイパンの占領が目的である等のことから追撃は取り止めになった。
エンタープライズは7月5日までマリアナ諸島近海に留まっていたが、整備と休養のため後退し、7月15日に真珠湾に帰港した。
フィリピン海戦線
真珠湾へと帰港したエンタープライズは修理を受けた。8月4日に新設されたばかりの第20航空群が着任。この時、SBDにかわり、新型の急降下爆撃機のSB2Cが配備された。8月16日に主力部隊のフィリピン攻撃支援と、パラオ占領を目的に真珠湾を出港。8月23日にエニウェトク環礁に入港。28日に出港した時には、フランクリンやサン・ジャシントらと共にTG-38.4を形成。8月31日に父島、母島を攻撃した。9月1日及び9月2日にはそれにくわえて兄島にも攻撃を加えた。その後9月4日にサイパンに入港し翌日には出港した。9月6日、7日にヤップ島を攻撃。9月10日から14日まで上陸前の攻撃をパラオへ加え、15日から始まるペリリューへの上陸支援を行った。15日がペリリュー島等へのD-Dayであり、周辺島嶼を攻撃しての支援を終え、9月21日にゼーアドラー湾に入港した。24日にフィリピン侵攻のためゼーアドラーを出港。
10月7日、エンタープライズはパラオ諸島攻略を終えた第38任務部隊の空母フランクリン、軽空母ベロー・ウッド、サン・ジャシントらと第4群を編成し、10月10日に沖縄を、12日、13日に台湾を、15日からフィリピンを空襲した。これらの連続的空襲で日本陸海軍の航空機を壊滅させ、港湾施設とそこに停泊する艦船に打撃を与えた。また、反撃してきた日本陸海軍の基地航空隊を返り討ちにした（台湾沖航空戦）。
10月20日にアメリカ軍はレイテ島に上陸し、日本海軍艦隊の突入から上陸部隊を守るためにアメリカ艦隊は日本軍と激しく戦った。10月15日、17日、18日にルソン島マニラ周辺の各飛行場を、A-Dayの20日にはレイテ島海岸を攻撃した。エンタープライズの所属する第4群の索敵隊（エンタープライズとフランクリンの艦載機からなった。エンタープライズ隊はF6F16機、SB2C12機）は、24日にスールー海で西村艦隊を発見、エンタープライズ隊は戦艦扶桑、山城及び重巡最上に損害を与えた。F6F1機喪失。同日にシブヤン海に攻撃隊（F6F12機、SB2C9機、TBF8機）を送って戦艦武蔵に損害を与え、撃沈に貢献した（レイテ沖海戦）。また翌日にはエンガノ岬沖で小沢中将指揮の空母部隊を攻撃し（第1次、F6F16機、TBF7機、SB2C13機。第2次、F6F6機、TBF5機、SB2C10機）、エンタープライズは瑞鳳を共同で撃沈した。次いで1000ポンド爆弾で爆装したF6F16機でもって、薄暮の中、残存艦艇への攻撃を行ったが、投下照準機も急降下制動板（ダイブブレーキ）も搭載せず、投下を補助する機銃手もいない戦闘機では命中弾を得るのは難しく、戦艦日向、駆逐艦霜月に至近弾を与え、霜月を中破させたに留まった。この時、急降下するF6Fの中には時速800kmを超えていたものもあったという。エンタープライズ側ではF6F1機が味方巡洋艦隊近くで不時着した。西村、栗田、小沢の各艦隊を攻撃したことで、エンタープライズはアメリカ海軍において唯一この海戦で日本の3艦隊に攻撃を加えた艦になった。第38任務部隊はサマール島沖とレイテ島沖で10月末まで警戒、陸軍支援及び、サマール沖海戦の生存者の捜索に当たった。この間、10月36日にエンタープライズらTG38.4は初めて神風攻撃を受け、フランクリン、ベローウッドが突入を受けた。エンタープライズでも、アイランド後方5m、甲板上3mを炎上した神風機が通過していくなどの危機に遭った。後、補給のためウルシー泊地に帰還した。エンタープライズは11月、フィリピンのマニラ周辺とヤップを空襲した。11月11日には日本軍の多号作戦の第3次作戦中の輸送船団を爆撃、共同で駆逐艦3、輸送船1を撃沈した。エンタープライズ攻撃隊の報告ではこの駆逐艦3隻について「1隻は激しく炎上して沈没、1隻は転覆して沈没、1隻は艦首を喪失して停止」とあるためそれぞれ、若月、長波、浜波の3隻の駆逐艦を撃沈したと思われる。11月13日から11月16日までマニラを攻撃。11月22日にウルシーに入港し、12月2日に真珠湾に帰港した。
硫黄島・沖縄戦
12月24日、エンタープライズは夜間戦闘機の運行訓練を開始した。また、小規模の改装（着艦誘導灯の設置など）を受け、エンタープライズは夜間空母へと生まれ変わった。この時期にエンタープライズは第90夜間航空群を搭載した。夜間航空群のため急降下爆撃機は全て下ろし、レーダーを装備したヘルキャット戦闘機とアベンジャー雷撃機を55機程度搭載していた（ヘルキャット34、アベンジャー21）。この第90夜間航空群は、かつて夜間攻撃を成功させた第10航空群の主力を引き継いでいた（12名以上、エンタープライズの乗組員の顔馴染みがいた）。そもそも夜間空母の必要性を提唱していたのがかつてトラックでの夜間攻撃を画策した第10雷撃隊隊長のビル・マーティン中佐で、彼は夜間空母に改装されたエンタープライズに第90夜間航空群指揮官として帰って来た。
夜間空母の任務は夜間防空、夜間爆撃、夜間索敵等の夜間作戦が主要で、敵地攻撃に際しては、敵地まで他の通常空母の任務群と行動を共にして、敵地が近くなると先頭に立って夜間に敵基地の機能を破壊する、というものだった。それ以外で、昼間にも防空を行わなければならないこともあった。そのため乗組員は暇さえあれば昼寝が推奨された。
また、夜間に比べれば昼間は暇なため、情報将校によるスペイン語の講座等も開かれ、パイロット達に人気を博した。
この当時の夜間航空戦闘は母艦からおよその敵の位置に誘導され、その後自機のレーダーで敵を発見、攻撃を仕掛ける時には夜間適合視認装置の補助をもって直接、目視で確認する必要があった。そのため敵の曳光弾や自機の機銃やロケット弾の発射で目が眩む事が多かった。中でも厄介なのは地上攻撃を行う際に敵から照射されるレーダー連動のサーチライトだった。夜間空母のパイロット達は、チャフや電波妨害装置を用いてこれらに対応した。
1945年1月、エンタープライズは第38任務部隊の第5群に加わり既に夜間空母として活動していた軽空母インディペンデンスと合流した。この第38任務部隊への参加についてはエンタープライズに、指揮官のハルゼー提督から個人的に歓迎の電文が送られた。ルソン島近海に進出し、南シナ海における日本本土と蘭印の海上補給ラインを遮断、掌握に協力してウルシーに帰還した。2月10日、第58任務部隊に戻った。そのときにはインディペンデンスが修理のために後退し、夜間空母へと改装されたサラトガに入れ替わっていた。2月16日から東京空襲や硫黄島の攻略を目的としたデタッチメント作戦に参加（硫黄島の戦い）した。東京攻撃に際しては夜間雷撃機が多くのエレクトロニック兵器を搭載した電子戦機として、敵のレーダー基地の位置の特定などでも活躍した（F6F1機の支援を受けたTBF1機が東京上空で4時間飛行して電波を観測、23個のレーダーを発見し、他にパルス幅、周波数、パルス反復周波数のデータを収集した）。硫黄島攻略の際は、日夜問わず第58任務部隊の防空を担当した。21日にサラトガが神風の突入で大破、戦線を離脱するとエンタープライズは唯一の作戦可能な夜間空母になり、単艦で数多くの任務をこなす必要が出てきた。23日の午後4時から、1週間以上にも及ぶ連続した作戦を開始した。エンタープライズでは乗組員にローテーションを組ませて艦を不眠不休に保って艦載機を運用、174時間に渡って硫黄島に上陸した海兵隊を援護した。その間、エンタープライズの上空哨戒機が2機以下になることはなかった。
3月15日、同任務部隊はウルシーを出撃して沖縄攻略を目的としたアイスバーグ作戦に先立って、主に九州に展開する日本陸海軍の飛行場と日本本土から海上輸送による沖縄救援を防止するため日本海に展開する輸送船を攻撃した。その間、エンタープライズも防空に専念していたが、3月18日に日本海軍機一機（艦上爆撃機・彗星三三型と推測される）の奇襲爆撃により500キロ爆弾の直撃を受け、不発弾(或いは投下から着弾までの時間が短すぎたために信管が不作動であった)だったものの損傷を受けた。また爆弾から撒き散らされた白リンによって3名が焼死した。他に味方5インチ砲弾が右舷後部キャットウォークに命中し、被害を受けている。19日に翌日の呉攻撃の為の夜間偵察を行い、偶然にも戦艦大和に遭遇した機もあった。3月20日には至近弾2発のほか、対空戦闘中に直援艦の誤射を受けた40ミリ機銃が爆発、破片がエンタープライズの甲板に整列していた艦載機を直撃した。その後次々と艦載機に引火、機銃弾の誘爆が起こり大火災が発生した。炎がアイランドを舐め、さらに格納庫甲板にまで迫ったが消火ホースで水のカーテンを作ったり、過熱した爆弾を消火泡で満たしたエレベーターで飛行甲板にあげるなど的確にダメージコントロールが行われ、1時間以内に火災は鎮火された（CICや通常の無線チャンネルが機能しなくなっていたが、その間にも味方艦からのVHF無線で敵機の位置情報を得て対空戦闘を続けていた）。しかしながら火災により司令塔たるアイランドの設備を喪失したため、大破したフランクリン等とともにウルシーに帰還して6日間修理を行った。
4月5日、エンタープライズは沖縄攻略を支援するためウルシーを出撃した（沖縄戦）。エンタープライズは4月11日に特攻機の攻撃を受け、左舷後部に突入しようとした特攻機を寸前で撃墜したものの破片がエンタープライズの砲座を襲い、離れた爆弾がバルジの直下で爆発した。バルジにより浸水は免れたが、対空レーダーが折れて甲板に落下するほどの衝撃が艦を襲い、船体各所で損害が発生した。また、至近特攻機によりカタパルト上で発艦準備中のだった無人のヘルキャットが炎上したがそのままカタパルトで射出し事なきを得た。エンタープライズは大きな損害を受けたが、そのまま任務を2日間継続、14日にウルシーに引き返した。喫水線下の損害であったが、工作艦ジェイソンの支援もあり16日で修理を終わらせた。修理後は沖縄沖で防空と夜間作戦に従事した。
その後、5月11日に第58任務部隊旗艦の空母バンカーヒルが神風特攻の突入を受け大破、戦場を離脱しエンタープライズが第58任務部隊の旗艦を引き継いだ。
12日にはかねてより計画されていた、夜間の敵飛行場に対する効果的な（と思われる）攻撃戦術が試された。その戦術は日暮に小型焼夷弾、ロケット弾、機銃弾を満載した夜間爆撃隊を発艦、散開させ、暗くなると単機あるいは2機のペアで各地の飛行場を爆撃（この日エンタープライズの16機のアベンジャー雷撃機は九州の西は佐世保以南、東は佐伯以南の全ての飛行場、加えて各地、特に長崎と佐世保の海上交通、港を攻撃した）。敵飛行場施設に損害を与え、一晩中、上空を飛行し修復作業を妨害する。遅れて夜間戦闘機隊は夜明け前に敵飛行場に到達して爆撃隊と交代、薄明のなかを離陸しようとする敵機を攻撃して離陸を妨害(ジッパー任務)、その後通常空母から発艦した攻撃隊に攻撃を引き継ぐ、というものだった。この攻撃戦術の効果は大きく、翌日に任務部隊に近づけた敵機は一機もいなかった。
5月14日、26機の日本機がTF-58目掛けて飛来してきた。6機が対空砲火で撃墜、19機が上空哨戒機によって撃墜された。だが、富安俊助中尉搭乗の1機のみは集中砲火を避けて雲に隠れ、時々雲から顔を出してエンタープライズの位置を確認しつつ生き残っていた。そして午前6時56分、この1機がエンタープライズに向かって突撃してきた。エンタープライズは富安機を20分前からレーダーで認識していたが、富安機が雲に隠れるなどしたために、効果的な反撃が出来ずにいた。エンタープライズが回頭し艦尾を向けたときに富安機は満を持して緩降下攻撃を実施。エンタープライズは右舷後方から降下してくる富安機に対して、右舷回頭して集中砲火を行なったが、富安機は機体を横滑りさせるなどして回避、オーバーシュートする寸前に艦の真上で180度に左回転し、背面飛行の状態から急降下し、前部エレベーターの後部に突入した。前部エレベーターは爆発によって400フィート（≒120m）上空まで吹き上げられ、エンタープライズの左舷海面に落下した。エンタープライズは大破炎上し、破孔からの浸水によって前部は2.2メートル沈下し、深刻な損傷を負った。エンタープライズのダメージコントロール班は即座に行動し、17分で火災の延焼を食い止めて誘爆を阻止した。被弾から30分で火災は消火され、エンタープライズは対空戦闘を継続して更に2機を撃墜、速度を落とすことなく旗艦として任務部隊の配置を守り続けた。そのダメージコントロール能力の高さにミッチャー提督はエンタープライズのダメージコントロール班が「かつて見た中で最高の優秀さ」であったと賛辞を送っている。また、これだけの大爆発にもかかわらず当時第2エレベーターを使用中だったことと、爆弾が鋼材置き場で炸裂し、弾片が飛散しなかったという幸運から戦死者数は13名に留まった。だが前部エレベーターや飛行甲板などの損傷により発着艦能力は麻痺し翌日ミッチャー提督をランドルフに移し、旗艦から外れた。そして16日に任務部隊を離脱した。富安中尉の遺体はエレベーターホールの下で発見され、アメリカ兵と同じように丁重に水葬された。
彼は海軍関係者から「これまで日本海軍が3年かかってもできなかったことを、たった一人で一瞬の間にやってのけた。」と称賛の言葉を受けた。またこの時の機体の破片は後に、軍属の二級登録板金工だったノーマン・ザフトから富安中尉の家族に返還された。この日が、エンタープライズにとっての最期の戦闘となった。
修理のためにエンタープライズは戦列を離脱し、ウルシー、パールハーバーを経由して本国へと向かった。パールハーバー入港時には"VICTORY"の"V"と"ENTERPRISE"の"E"の文字を作ったアベンジャー雷撃機の編隊に歓迎された。6月7日、ピュージェット・サウンド海軍工廠に到着し、修理とオーバーホール中（6月12日〜8月31日）に終戦を迎えた。
戦後
終戦後、損傷を回復したエンタープライズは、10月17日に1,000人のアメリカ軍復員兵を真珠湾からニューヨーク州ニューヨークに輸送した。またマジック・カーペット作戦と呼ばれる復員任務に従事し、エンタープライズは11月と12月に2度ニューヨークとイギリスのサザンプトンを往復した。このときにはエンタープライズは乗組員の他に5000名を乗せられるように改造されており、一連の輸送任務で約11,000人をアメリカ本土に運んだ。
11月23日にサザンプトンに停泊中のエンタープライズはアメリカ海軍艦艇で初めてイギリス海軍大臣の公式訪問者を受け、イギリス海軍艦艇以外で初めて英国海軍本部ペナントを受章した。
エンタープライズは1946年1月18日にモスボール（不活性化）のためニューヨーク海軍工廠に入渠して、翌年の1947年2月17日に除籍となった。ウィリアム・ハルゼーらが記念博物館としてエンタープライズを保存するため、いくつかの運動を実施したが資金は集まらず、リプセット社にスクラップとして売却された。それでもヨークタウン級空母の特徴である三脚マストがアメリカ海軍士官学校に新設されるフットボールスタジアムに取り入れるため保存されたが関係者を納得させるには十分ではなかった。
1958年6月22日にエンタープライズのマストが切断され、その後8月にニューヨークのブルックリンからニュージャージーのカーニーの解体所へ最後の航海が行われた。1960年5月、エンタープライズは完全に解体されたのだった。
その代わりとして世界初の原子力空母CVN-65にエンタープライズの名が「ビッグE」の愛称と共に受け継がれた。
なお、エンタープライズの錨がワシントン海軍工廠内に保存されており、工廠内の海軍博物館とともに一般人も見学可能である。