本型の最大の特徴が、機関に統合全電気推進（Integrated Full-Electric Propulsion, IFEP）方式を採用したことにある。これは、主機関を電気推進のみとする（エンジンにより直接スクリュープロペラを駆動することはない）とともに、電気推進に用いるための電力と、艦船内の他の用途（兵器や電子機器、その他船内サービス用）の電力の電源を共用化する技術であり、高度な電力制御技術と高性能の電動機が必要とされるものの、電力配分・機関運転の適正化や維持コスト低減、水中騒音の抑制など多くの利点がある。本級では、主発電機の原動機として、新開発のノースロップ・グラマン/ロールス・ロイス WR-21ガスタービンエンジン（軸出力25メガワット、発電機出力21メガワット）が2セット搭載された。これは、中間冷却器や廃熱再生器（ICR）を備えた最初の航空転用型ガスタービンであり、燃費に優れることから、海外領土警備に必要な長大な航続距離を実現している。また排気温度が低いため、赤外線シグネチュア低減にも益している。このほか、バルチラ12V200ディーゼルエンジンを原動機とする発電機（出力2メガワット）も2セット搭載された。これらの交流発電機からは電圧4,160ボルトの高圧送電が行われており、2面の高圧配電盤を介して、電動機および低圧配電盤に配電される。低圧配電盤からは通常の440ボルトに変電して、13ヶ所の配電センターを経由して艦内各所に配電される。電動機としてはコンバーチーム社製電動機（20メガワット / 27,000馬力）2基が用いられる。推進器は固定ピッチ・プロペラだが、取付角度を3度以内で調節できる組立式であり、排水量の経年増加に対応して効率が良いプロペラ・ピッチに適宜調整して使い続けることができる。設計上の最大速力は29ノットだが、ネームシップは海上公試で31.5ノットを記録した。
ブルネイ到着前の10月29日、秋霜をふくめ第二水雷戦隊は第二遊撃部隊（指揮官志摩清英第五艦隊司令長官）に編入され、レイテ島地上戦にともなう輸送作戦（「多号作戦」）に従事する。第一水雷戦隊司令官木村昌福少将の指揮下で第四次多号作戦に従事中、秋霜は米軍機の空襲で損傷する。マニラ港で待機していたところ、11月13日の空襲により大破着底した。多号作戦から沈没までの経過は以下のとおり。10月27日1715、豊田副武連合艦隊司令長官はレイテ島地上戦にともなう海上輸送作戦（「多号作戦」）を実施するため、南西方面部隊の水上兵力増強を下令した。29日、GF電令作第387号により第二水雷戦隊全艦が第二遊撃部隊（指揮官志摩清英中将、第五艦隊司令長官）に編入された。10月30日、秋霜をふくめ第二水雷戦隊の大部分はブルネイを出発、マニラへ移動した。マニラ進出直後の11月5日、米軍機動部隊艦載機は大規模空襲を敢行、重巡那智（第五艦隊旗艦）が沈没した。那智を救援中の駆逐艦曙（第7駆逐隊）が大破する。また沖波（第31駆逐隊）も損傷した。2隻は多号作戦に参加できなくなる。秋霜は第三次輸送部隊として島風等と共に出撃予定だったが、曙の代役として第四次輸送部隊に編入された。11月8日午前10時30分、第四次輸送部隊はマニラを出撃する。第一水雷戦隊司令官木村昌福少将（海兵41期）が指揮する第四次多号作戦は、輸送部隊第一梯団（警戒部隊〈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〉）という編成でてマニラを出撃した。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）はマニラ空襲など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。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した。まもなく第一号型輸送艦3隻（6号、9号、10号）も到着した。だが揚陸に使用する大発動艇が現地に揃っていなかった（予定50隻中、使用可能5隻）。海防艦を大発動艇の代用にしたものの、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機の攻撃（反跳爆撃）を受けた。対空砲火により敵爆撃機7機を撃墜したが（アメリカ軍資料）、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）、第十一号海防艦（擱座放棄）が沈没、占守と第13号海防艦に若干の被害があった。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。その他護衛艦（一番隊〈占守、沖縄、若月〉、二番隊〈潮、秋霜〉）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、秋霜以下の先発隊はセブ島北端でP-38双発戦闘機十数機の攻撃を受け、金華丸と沖縄が小破、秋霜は14時18分に被弾した。艦首に命中弾を受けたため、一番砲塔より前部を切断される。戦死傷者55名（戦死20名）を出し、速力も14-16ノットしか出なくなった。潮に護衛されて退避しながらも、僚艦と共に金華丸を守り通す。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（護衛艦艇〈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。この駆逐艦の交換は、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し。本来ならば秋霜も第三次輸送部隊に合同する予定だったがし、損傷のため実現していない。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。なお、せれべす丸は座礁し、駆潜艇46号の護衛下で取り残されていた。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した。18時、輸送部隊（霞、潮、秋霜、初春、竹、沖縄、金華丸）はマニラに到着して任務を終えた（海防艦2隻は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、朝霜を残して全滅した。島風の沈没時に、二水戦司令官早川少将も戦死した。