1942年（昭和17年）8月7日時点で、第十七軍はポートモレスビー作戦のためフィリピンやパラオからラバウルにむけ移動中で、第十七軍司令部（司令官百武晴吉陸軍中将、参謀長二見秋三郎陸軍少将）はラバウルに進出済みであった。同日朝、第八艦隊より「輸送船25隻をふくむ米軍大部隊ガダルカナル島来襲」の速報を知らされ、さらにガ島奪回作戦のため陸軍兵力の提供を要請された第十七軍は、パラオ諸島の川口支隊（歩兵第35旅団の２コ大隊基幹、旅団長川口清健陸軍少将）ならば派遣可能と回答した。第十七軍は川口支隊のラバウル進出を急がせると共に、大本営に対して対応を要請した。8月12日、大本営陸海軍部は陸海軍中央協定を締結、ガダルカナル群島要地奪還作戦を「カ」号作戦と命名した。13日、第三水雷戦隊のうち「川内」と第20駆逐隊は南東方面部隊（指揮官塚原二四三第十一航空艦隊司令長官）に編入された。8月16日、パラオ諸島にあった日本陸軍第十七軍隷下の川口支隊は輸送船「佐渡丸」と「浅香丸」に分乗、同地を出発してトラック泊地にむかった。8月18日、南東方面日本陸海軍（第十一航空艦隊〈司令長官塚原二四三海軍中将〉、第八艦隊〈司令長官三川軍一海軍中将〉、第十七軍〈司令官百武晴吉陸軍中将〉）は現地協定を結ぶ。川口支隊をガ島へ揚陸するにあたり、第三水雷戦隊（司令官橋本信太郎少将）は同部隊輸送船の護衛を命じられた。8月20日、川口支隊の輸送船2隻はトラック泊地に到着した。8月23日、第三水雷戦隊もトラック泊地に到着、三水戦司令官橋本信太郎少将と川口支隊長の間で作戦協定がおこなわれた。川口旅団長は敵航空機と潜水艦の活動活性化を理由に第十七軍・第八艦隊の協定案を逸脱した輸送航路を主張して、立ち会った神重徳第八艦隊参謀と越次一雄第十七軍参謀を手こずらせた。8月24日、第三水雷戦隊の大部分は外南洋部隊（指揮官三川軍一第八艦隊司令長官）に編入される。同日午前10時、三水戦（軽巡〈川内〉、第20駆逐隊〈夕霧、朝霧、天霧、白雲〉）は輸送船2隻（佐渡丸、浅香山丸。川口支隊主力約5000名）を護衛してトラック泊地を出撃する。ガ島到着予定日は28日。トラック泊地出撃時、第20駆逐隊は燃料を満載できなかったという。24日から25日にかけて、日本海軍は第二次ソロモン海戦に敗北した（空母龍驤沈没、水上機母艦千歳損傷）。第二水雷戦隊が護衛していた輸送船団もガダルカナル島ヘンダーソン飛行場から飛来したSBDドーントレスとエスピリトゥサント島から飛来したB-17による空襲で輸送船金龍丸と駆逐艦睦月が沈没、旗艦神通損傷の被害を受け、ラバウルに撤退していた。連合艦隊は船団方式による上陸作戦を中断し、軽快艦艇（駆逐艦、旧式駆逐艦改造の哨戒艇など）による急速輸送作戦の実施を命じた（鼠輸送）。外南洋部隊（第八艦隊）は連合艦隊の命令に同意したが、南東方面部隊（第十一航空艦隊）は第十七軍と協議の上で、機動部隊（指揮官南雲忠一第三艦隊司令長官）の掩護下における輸送船団ガ島強行突入を各方面に通知した。だが、連合艦隊は南東方面部隊の作戦を認めなかった。8月26日、南東方面部隊も連合艦隊の小艦艇緊急輸送作戦に同意した。この命令により三水戦と輸送船2隻によるガ島突入は中止され、第20駆逐隊（夕霧〈司令駆逐艦〉、朝霧、天霧、白雲）のみ川口支隊陸兵600名をガ島へ揚陸、3隻（川内、佐渡丸、浅香丸）はラバウルに戻ることになった。第十七軍では、日本海軍の能力と姿勢に対する不信感が広まった。そして連合艦隊参謀長に対し、川口支隊を予定期日どおり上陸させるべく最善の努力を払うよう要望した。大本営に対しては「現状ニ於テハ輸送船ヲ以テスル上陸ハ掩護ニ自信ナシトスル聯合艦隊ノ意見ニ依リ止ムナク左ノ如ク上陸ヲ変更ス」として、鼠輸送による上陸日程を報告した。同日夕から夜にかけて、陸軍一木支隊第二梯団は瑞鶴隊掩護下で、順次ブーゲンビル島ショートランド泊地に帰着した。南東方面部隊の鼠輸送開始命令をうけた外南洋部隊増援部隊指揮官（二水戦司令官田中頼三少将、旗艦「陽炎」）は、第24駆逐隊司令村上暢之助大佐指揮のもと駆逐艦3隻（海風、江風、磯風）による一木支隊増援部隊（人員約350名、速射砲4門、糧秣1300名一週間分）ガ島輸送を命じた。陸軍将兵は徹夜で輸送船から駆逐艦3隻に移乗した。3隻がショートランド泊地を出発したのは翌27日0530であった。一方、8月26日時点で川口支隊輸送船団（川内、朝霧、夕霧、天霧、白雲、佐渡丸、浅香丸）はソロモン諸島北方海域を南下していた。南東方面部隊の命令をうけ、三水戦司令官橋本信太郎少将は川口支隊長と協議する。同日夜半、北緯01度05分 東経156度35分地点で川口支隊約600名は輸送船2隻から第20駆逐隊（朝霧、夕霧、天霧、白雲）に移乗し、27日2100タイボ岬着を予定して南下を開始した。川内は輸送船2隻（川口支隊長は佐渡丸乗船）を護衛してラバウルにむかった。8月27日朝、第20駆逐隊はオントンジャワ島の西50浬で、連合軍飛行艇1機に発見され触接された。外南洋部隊指揮官（第八艦隊司令長官三川軍一中将）は増援部隊に対し「二十八日夜『タイボ』岬ニ揚陸セシムベシ」と命じた（南東方面部隊の命令は27日夜にタイボ岬揚陸）。つづいて「第二十四駆逐隊及び『磯風』は引き返せ」（二水戦受信1138）と命じた。駆逐艦3隻（海風、江風、磯風）は外南洋部隊の命令により反転し、同日夕刻ショートランドに帰投した。また外南洋部隊はサンタイサベル島北方海域を南下中の第20駆逐隊に対して、ショートランド泊地での仮泊と増援部隊（二水戦）指揮下での28日揚陸を下令した。27日は天候不良のため基地航空部隊（第十一航空艦隊）のガ島空襲が不徹底だったうえ、第三艦隊の戦闘機隊約30機が28日以降ブカ島基地に進出予定であった。これらの要素から、ガ島揚陸日を延期したのである。外南洋部隊は、28日に第20駆逐隊・第24駆逐隊合同でガ島揚陸をおこなうよう指導した。だが第20駆逐隊司令は吹雪型駆逐艦の航続力と残燃料の不足、ショートランド泊地での補給時間の観点からショートランド寄港は困難と判断した。そこで増援部隊（二水戦）に対し「第20駆逐隊はイサベル島北方付近を機宜行動し、28日午後フロリダ島付近で第24駆逐隊と合同したい」と申し入れた。増援部隊指揮官（二水戦司令官）は「第20駆逐隊は28日1600イサベル島南東ルアディカ島の20度60浬付近で第24駆逐隊と合同し、以後は第24駆逐隊司令の指揮を受けるよう」下令した。南東方面部隊（第十一航空艦隊）と外南洋部隊（第八艦隊）が異なった命令を出したことで外南洋部隊増援部隊（二水戦）は混乱した。この行動の遅滞が、第20駆逐隊の大損害につながった。8月28日、外南洋部隊（第八艦隊）は、南東方面部隊（第十一航空艦隊）や第十七軍と協議をおこない、一木支隊と川口支隊の輸送計画をまとめた。第20駆逐隊と増援部隊の第一次輸送に関しては「一　第一次　二十八日夜一木支隊一〇〇〇名(第二十四駆逐隊、磯風、陽炎、哨戒艇四)　川口支隊六〇〇名(第二十駆逐隊)」であった。同日0600、第24駆逐隊（海風、江風、磯風）は一木支隊増援部隊をのせてショートランド泊地を出撃する。同時刻、イサベル島北方の洋上で待機していた第20駆逐隊（夕霧、朝霧、天霧、白雲）も、第24駆逐隊と合同するため南下を開始した。ガ島で揚陸終了後、第20駆逐隊はショートランド泊地で「あけぼの丸」より燃料補給予定である。駆逐艦の輸送を外南洋部隊支援部隊（指揮官五藤存知第六戦隊司令官）の重巡青葉と古鷹が支援することになり、また同戦隊の重巡衣笠はショートランド泊地に寄港して外南洋部隊増援部隊に編入された。増援部隊指揮官（第二水雷戦隊司令官田中頼三少将）は陽炎から衣笠に移乗して将旗を掲げ、衣笠は増援部隊旗艦（第二水雷戦隊旗艦）となった。各部隊が行動を開始したあとの同日0820、第20駆逐隊は南緯07度05分 東経158度55分地点でB-17に触接された。燃料不足のため低速しか発揮できず、早めに行動を開始したことが裏目に出て、昼間のうちに敵機の空襲圏内に入ってしまった。第20駆逐隊は昼過ぎから日没時にかけて、ガダルカナル島ヘンダーソン飛行場基地より発進した米軍急降下爆撃機SBDドーントレス十数機（偵察のSBD2機、海兵隊のSBD11機）より空襲をうける。天霧駆逐艦長の報告によれば襲撃地点は南緯08度13分 東経160度07分。朝霧は日没五分前ころ、爆弾2発を被弾した。1発目は缶室で爆発して大火災となり、2発目は前部魚雷発射管に命中した。魚雷の誘爆により朝霧は轟沈した。生存者は艦長以下8名、下士官兵128名。戦死した朝霧機関長は、侍従武官城英一郎大佐の義弟であった。朝霧沈没にともなう川口支隊（歩兵第124連隊第七中隊）の被害は、戦死62名、重軽傷5名、大隊砲2門と弾薬喪失、生存者87名。朝霧沈没のほかにも、白雲が被弾して航行不能となり、夕霧は至近弾により機関部に損傷をうけた（第20駆逐隊司令山田雄二大佐戦死）。第20駆逐隊の被害は重巡青葉飛行機も確認し、第六戦隊は「青葉飛行機ノ偵察ニ依レバ味方駆逐艦三隻一六五〇沈没セリ、地点『ラモス』島附近」と報告している。白雲は天霧に曳航され、速力6ノットででショートランド泊地へ向かった。駆逐艦陽炎（第15駆逐隊）が救援に向かい、29日昼頃に合同した。8月30日0600～0730までに、陽炎と第20駆逐隊（夕霧、天霧、白雲）はショートランドに到着した。なお第24駆逐隊司令（海風）は「本日ノ揚陸ヲ断念シ引返ス、二十八日一九二五」「第二十駆逐隊ノ被害ニ鑑ミ敵航空兵力撃滅後ニ非ザレバ損害大ナルノミニシテ成功ノ算尠キモノト認ム」と発信、独断でガ島突入を中止してショートランド泊地に帰投した。増援部隊指揮官（田中少将）も同様の判断を下し、哨戒艇4隻の出撃を取り消した。第一次鼠輸送作戦は大失敗に終わった。10月1日、「朝霧」は吹雪型駆逐艦、帝国駆逐艦籍のそれぞれから除かれた。同日付で、第20駆逐隊も解隊された。「夕霧」と「白雲」は呉鎮守府部隊に編入され、警備駆逐艦となる。「天霧」は第八艦隊に編入され、ひきつづきソロモン諸島での作戦に従事した。