1944年（昭和19年）10月29日より、南西方面部隊指揮官三川軍一中将（南西方面艦隊司令長官）はレイテ島へのレイテ島増援輸送作戦を実施する（多号作戦）。レイテ沖海戦で大損害を受けた第五艦隊（志摩艦隊）や第二艦隊（栗田艦隊）の残存駆逐艦に加えて、第一海上護衛隊の4隻（占守、沖縄、第11号海防艦、第13号海防艦）も同任務に投入される。10月31日午前9時、多号作戦第二次輸送部隊（警戒部隊《霞〔第一水雷戦隊司令官木村昌福少将（海兵41期）旗艦。一水戦参謀大迫吉二大佐は元占守機関長〕、沖波、曙、潮、初春、初霜》、松山光治少将（海兵40期）指揮下の護衛部隊《占守〔松山少将旗艦〕、沖縄、海防艦11号、海防艦13号》、輸送船4隻《能登丸、香椎丸、金華丸、高津丸》）としてマニラを出撃した。翌11月1日夕刻、輸送部隊はレイテ島オルモック湾に到着して兵員や軍需品の揚陸を開始した。だが輸送部隊はP-38 とB-24 の攻撃を受け、輸送船能登丸（日本郵船、7,191トン）が沈没、駆逐艦潮（第7駆逐隊）が損傷した。占守もP-38の機銃掃射で戦死者1名、負傷者15名を出す。輸送部隊を指揮する第一水雷戦隊司令官木村昌福少将（霞座乗）はこれを見て、同日19時に部隊を出港させた。11月4日朝、輸送部隊はマニラに帰投した。なお11月1日附で南西方面艦隊司令長官は三川中将から大川内傳七中将にかわった。11月5日、マニラ湾に対する大規模空襲により重巡那智（第五艦隊旗艦）が沈没。駆逐艦曙（第7駆逐隊）も大破した。そこで第二水雷戦隊所属の夕雲型駆逐艦2隻（長波《第31駆逐隊》、秋霜《第2駆逐隊》）、第十戦隊所属の秋月型駆逐艦1隻（若月《第61駆逐隊》）が加わり、第一水雷戦隊司令官木村昌福少将（海兵41期）が指揮する第四次輸送部隊第一梯団（第一水雷戦隊《霞〔一水戦旗艦〕、長波、若月、潮、朝霜、秋霜》、第七護衛隊《司令官松山光治少将：海防艦4隻〔沖縄、占守、11号、13号〕》、輸送船3隻《高津丸、香椎丸、金華丸》）は11月8日にマニラを出撃する。本来なら先に出発するはずだった第三次輸送部隊（指揮官早川幹夫第二水雷戦隊司令官、旗艦島風）はマニラ空襲により準備に遅れが生じ、第四次輸送部隊が先発することになったのである。第四次多号作戦において、松山少将は旗艦を占守から沖縄に変更した。翌11月9日夕方、第四次輸送部隊第一梯団はオルモック湾に到着。まもなく第一号型輸送艦3隻（6号、9号、10号）も到着した。だが大発動艇が揃わず（予定50隻中、使用可能5隻）、海防艦を大発のかわりとしたものの、兵員しか陸揚げできなかった。第四次輸送部隊は重火器・弾薬の揚陸を諦め、11月10日10時30分以降、順次オルモック湾を出港してマニラに向かう。だが間もなくB-25双発爆撃機約30機とP-38双発戦闘機等約100機の攻撃（反跳爆撃）を受けた。陸軍特殊船高津丸（山下汽船、5,657トン）、輸送船香椎丸（大阪商船、8,407トン）、海防艦11号が沈没（第13号海防艦により処分）。占守も至近弾で若干の損傷を受けた。第一水雷戦隊司令官木村昌福少将は、麾下駆逐艦（霞、朝霜、長波）を率いて救助作業にあたる。占守以下の艦艇を輸送船金華丸（大阪商船、9,305トン）の護衛につけてマニラへ先発させた。14時以降、金華丸以下の先発隊はセブ島北端でP-38の攻撃を受け、秋霜が大破。一方、第四次輸送部隊護衛艦（霞、長波、朝霜、若月）は、第二水雷戦隊司令官早川幹夫少将（旗艦島風）指揮下の第三次輸送部隊（護衛艦7隻《島風、浜波、初春、竹、駆潜艇46号、掃海艇30号》・輸送船5隻《せれべす丸、泰山丸、西豊丸、天照丸、三笠丸》）と合流し、駆逐艦3隻（長波、朝霜、若月）と駆逐艦2隻（初春、竹）を交換した。南西方面艦隊（司令長官大川内傳七中将）の下令によるものだった。第三次輸送部隊の駆逐艦は5隻（島風、長波、朝霜、若月、浜波）となり、そのままオルモックへ向かう。海防艦2隻（占守、13号）はせれべす丸（5,863トン、大阪商船）の救援に向かった。11月11日午前5時、木村司令官直率の駆逐艦3隻（霞、初春、竹）は第四次輸送部隊と合流。18時以降、輸送部隊はマニラに到着して任務を終えた（占守と海防艦13号は救援のため帰着が遅れ23時着）。一方、第三次輸送部隊はレイテ島オルモック弯でアメリカ軍機動部隊艦載機約340機以上に襲撃され、駆逐艦朝霜（第2駆逐隊）を残して全滅、島風の沈没時に二水戦司令官早川少将も戦死した（後任の二水戦司令官は木村昌福少将）。11月12日、マニラに到着していた隼鷹輸送隊（空母隼鷹、重巡利根〔ブルネイで途中合流〕、軽巡木曾、第30駆逐隊《卯月、夕月》）は、軽巡木曾と駆逐艦時雨（スリガオ海峡夜戦で損傷中）を入れ替え、内地へ帰投する。秋月型駆逐艦霜月（第41駆逐隊）と、マニラ残留組の木曾は、多号作戦部隊第一警戒部隊に編入された（木曾は第一水雷戦隊旗艦予定）。11月13日、マニラ湾は再び空襲をうけ在泊艦船は大損害を受ける。多号作戦関連艦だけでも複数隻（木曾、曙、沖波、秋霜、初春）が沈没もしくは大破着底状態となる。占守乗組員の回想によれば、座礁炎上中の駆逐艦（秋霜と推定）より弾薬を調達している。南西方面艦隊司令長官大川内傳七中将は志摩中将（第五艦隊長官）の進言を受け、水雷戦隊の退避を決定。同日深夜、残存艦艇（霞、初霜、朝霜、潮、竹）は第五艦隊司令部を便乗させ、マニラを脱出した。水雷戦隊と別れた海防艦3隻（占守、第13号、沖縄）は11月17日にブルネイに寄港。18日にラブアン島ビクトリア港に到着、輸送船2隻を護衛して内地に帰投することになった。ところが、停泊中の19日0145、B-24の夜間空襲を受けて沖縄が損傷する。夜が明けた0558、海防艦3隻（沖縄、占守、第13号）は、17日0730に昭南を出港しビクトリア港にやってきていた陸軍輸送船暁山丸（拿捕船、5,698トン/旧英船Hosang(浩生)）、逓信省標準D型貨物船改装応急タンカー同和丸（日東汽船、1,916トン）の2隻からなるシマ03船団を護衛してビクトリア港を出港し、マニラに向かう。20日1210、沖縄が船団から分離し、修理を受けるため昭南に向かう。だが輸送船2隻は相次いで米潜水艦により撃沈されることになる。11月21日午後、船団は米潜フラウンダー(USS Flounder, SS-251)に発見される。接近したフラウンダーは北緯10度39分 東経115度05分の地点で先頭の輸送船に向けて魚雷を6本発射。魚雷は暁山丸に3本が命中し、同船は大破したため放棄された。22日夜、北緯10度18分 東経114度15分の南沙諸島長島沖で船団は漂泊し夜を明かすこととなった。ところが、同日1900頃に船団はフラウンダーとウルフパックを組んでいた米潜ガヴィナ(USS Guavina, SS-362)に発見される。ガヴィナは魚雷を1本ずつ計2本発射。魚雷は同和丸の左舷3番船倉と機関室に1本ずつ命中し、同船は1945に沈没した。11月23日、ガヴィナは北緯10度22分 東経114度22分の地点で漂流中の暁山丸を発見し、魚雷を1本ずつ計3本発射。魚雷は暁山丸に1本が命中し、同船は沈没した。護衛の海防艦2隻（占守、第13号）だけとなったシマ03船団はそのままマニラへ向かうが、11月25日、マニラ湾南方で占守は米潜水艦ハッド (USS Haddo, SS-255)から雷撃される。艦首部分に被雷。第13号海防艦の援護により敵潜水艦（ハッド）から追撃されることなく、マニラに帰投できた。翌日、海防艦2隻（占守、第13号海防艦）は南西方面部隊の指揮下を離れ、第一海上護衛隊に復帰。占守はマニラと馬公で応急修理を実施した。船団護衛を行いつつ、内地に向かう。12月25日、第十二航空艦隊・千島方面根拠地隊に編入。