1944年（昭和19年）5月下旬、神州丸は第七護衛船団司令官松山光治少将を指揮官とするヒ65船団に加入した。神州丸をふくむ加入船舶12隻を、練習巡洋艦香椎と軽空母海鷹などが護衛した。松山少将は香椎を旗艦とした。5月29日、ヒ65船団部隊は北九州門司を出発する。シンガポールを目指してバシー海峡を南下中の6月2日、護衛の海防艦淡路がアメリカ潜水艦ギターロにより撃沈された。当時は雨で視界は不良、船団は単縦陣で側面を海防艦が護衛していたという。つづいて魚雷攻撃を回避しようとした輸送船有馬山丸（三井商船、8,967総トン）が神州丸の船尾に衝突する。有馬山丸には魚雷が命中していたが、早爆か不発のため小破であった。一方、神州丸では対潜用に搭載していた爆雷が誘爆し、航行不能になった。積荷のカーバイトに引火したという回想もある。約200名が死亡した。神州丸は香椎に曳航され、海防艦千振と19号に護衛されて基隆にむかった。台湾到着後、香椎等はヒ65船団に戻っていった。第一海上護衛隊は、ミ05船団に対し「基隆に寄港し、神州丸に乗船中の陸兵を各船へ移乗せよ」と命じた。神州丸は同地で7月末まで修理を受け、8月の宇品帰還後は、11月まで釜山への輸送任務を幾度も行っている。これ以降のフィリピン輸送作戦は、揚陸艦として建造された神州丸以下特種船達の揚陸能力を最大限に生かす最後の作戦となった。
1944年（昭和19年）4月上旬、神州丸はヒ57船団（ヒ船団）に加入した。神州丸を含む加入船舶9隻を、大鷹型航空母艦海鷹と海防艦（択捉、壱岐、占守、第8号、第9号）他で護衛した。旗艦は択捉で、海鷹は第九三一海軍航空隊の九七式艦上攻撃機 12機を搭載していた。4月1日、ヒ57船団部隊は門司を出撃、16日シンガポールに到着した。帰路はヒ58船団部隊となり、神州丸を含む加入船舶7隻を、海鷹および海防艦（択捉、壱岐、占守、第9号）が護衛した。4月21日、ヒ58船団部隊はシンガポールを出発する。4月24日、サイゴン沖合を潜水艦ロバロ―が航行しており、同海域にヒ58船団部隊が接近していた。海鷹より発進した九七艦攻はロバロ―を爆撃し、同艦は損傷した。5月3日、ヒ58船団部隊は門司に到着した。
1943年11月、完全復帰した神州丸はその搭載能力を生かし数々の輸送任務に投入され、1944年（昭和19年）5月までにパラオ・高雄・シンガポール・釜山等各方面を巡っている。
東京消防庁には事件発生当初、「地下鉄車内で急病人」の通報が複数の駅から寄せられた。次いで「築地駅で爆発」という119番通報と、各駅に出動した救急隊からの「地下鉄車内に異臭」「負傷者多数、応援求む」の報告が殺到したため、司令塔である災害救急情報センターは一時的にパニック状態に陥った。この事件では特別区（東京23区）に配備されているすべての救急車が出動した他、通常の災害時に行われている災害救急情報センターによる傷病者搬送先病院の選定が機能不全となり、現場では、救急車が来ない・救急車が来ても搬送が遅いという状況が見られた。緊急に大量の被害者の受け入れは通常の病院施設では対応困難なものであるが、大きな被害の出た築地駅至近の聖路加国際病院は当時の院長日野原重明の方針から大量に患者が発生した際にも機能できる病院として設計されていたため、日野原の「今日の外来は中止、患者はすべて受け入れる」との宣言のもと無制限の被害者の受け入れを実施、被害者治療の拠点となった。又、済生会中央病院にも救急車で被害者が数十名搬送され、一般外来診療は直ちに中止。その後、警察から検証の為にとの理由で、被害者の救急診療に携わった病院スタッフの白衣などが押収された。虎の門病院も、数名の重症被害者をICU（集中治療室）に緊急入院させ、人工呼吸管理、大量のPAM投与など高度治療を行うことで治療を成功させた。また、翌日の春分の日の休日を含め特別体制で、数百人の軽症被害者の外来診療を行った。また、聖路加国際病院から「大量のプラリドキシムヨウ化メチル（PAM）が必要」と連絡を受けた、名古屋市東区に本社を置く薬品卸会社のスズケンは、首都圏でのPAMの在庫が病院も含めほとんどなかったことから、東海道新幹線沿線にある各営業所および病院・診療所にストックしてあるPAMの在庫を集め、東京に迅速に輸送する為に、名古屋駅から社員を新幹線に乗せ、浜松・静岡・新横浜の各駅のホームで、乗っている社員に直接在庫のPAMを受け渡して輸送する緊急措置を取った。陸上自衛隊衛生補給処からもPAM 2,800セットが送られた。またPAMを製造する住友製薬は、自社の保有していたPAMや硫酸アトロピンを関西地区から緊急空輸し羽田からはパトカー先導にて治療活動中の各病院に送達した。PAMは赤字の医薬品であったが、系列の住友化学にて有機リン系農薬を製造していたため、会社トップの決断で、有機リン薬剤を作っている責任上解毒剤も用意しておくのは同社の責任だとして毎年製造を続けていた。有機リン系農薬中毒の治療に必要なPAMの本数は一日2本が標準であるが、サリンの治療には、2時間で2本が標準とされる。当時サリン中毒は医師にとって未知の症状であったが、信州大学医学部附属病院第三内科（神経内科）教授の柳澤信夫がテレビで被害者の症状を知り、松本サリン事件の被害者の症状に似ていることに気付き、その対処法と治療法を東京の病院にファックスで伝えたため、適切な治療の助けとなった。一方で、「急病人」「爆発火災」「異臭」という通報で駆けつけた警察官や消防官の多くは、サリンに対してはまったくの無防備のまま、地下鉄駅構内に飛び込み、救急救命活動に当たったため、多数の負傷者を出した。この事件は、目に見えない毒ガスが地下鉄で同時多発的に散布されるという状況の把握が非常に困難な災害であり、トリアージを含む現場での応急救護活動や負傷者の搬送、消防・救急隊員などへの二次的被害の防止といった、救急救命活動の多くの問題を浮き彫りにした。