由良号轻巡洋舰

設計和概述

1919年（大正8年）-1920年（大正9年），日本海軍根據《八四艦隊完成案》，相繼下達了6艘5500噸級巡洋艦的訂單。這6艘新輕巡是在原有的球磨級輕巡洋艦的基礎上稍加修改而成。日本海軍原本有自己的一、二等巡洋艦劃分規則，但隨著日本政府簽署《倫敦海軍條約》，日本海軍亦根據條約重新制定了海軍艦艇等級（條約定義巡洋艦的排水量在1850噸至1萬噸以內，其中艦炮口徑大於5英寸（127公釐）、小於6.1英寸（155公釐）者分為輕巡洋艦），由良等一大批5500噸級巡洋艦因此劃入輕巡洋艦之列。
本艦長162.15米、寬14.17米、平均吃水4.80米，標準排水量5170噸、常備5570噸，基本設計與球磨級完全相同。艦上裝備12座艦本式鍋爐，推動4座技本式蒸汽輪機，設計時速36節（66.7公里每小時），但平時航速一般在35節（64.8公里每小時）。理論續航能力為5,000海里（9,300公里）/14節（25.9公里每小時），不過最大航程可以達到6,000海里（11,000公里）/14節（25.9公里每小時）。因為本級艦艇數目較多，有時會在同一戰隊內出現數艘姊妹艦，日本海軍後來在由良的煙囪上塗上白線以示區別。
火炮方面，本艦完全是一艘標準的5500噸級巡洋艦的配備。主炮為7門三年式140毫米單裝炮，最大仰角25度，最大射程1萬7500米。其中艦艏上甲板中部兩門、後部射擊指揮所附近一門、後桅前兩門；另有兩門分別位於主桅左右舷側位置。魚雷方面，本艦因預定作為水雷戰隊旗艦服役，裝備有強大的魚雷火力，擁有4座八年式610毫米雙聯裝魚雷發射管，分別安裝在一號煙囪前方以及三號煙囪後方的左右位置。全艦配備16枚八年式2號魚雷，重2.4噸，27節（50.0公里每小時）航速下射程大於2萬米，38節（70.4公里每小時）的最大航速也依然能達到1萬米。本艦還擁有水雷投放能力，原本配備112顆水雷，1934年改為威力更大的九三式水雷，裝載量則相應減少為56顆。
本艦在羅經艦橋下方設有機庫，可以搭載一架飛機。本艦新建成時，在二號炮塔上方安設有固定的滑行平台，與機庫相連，但會對二、三、四號火炮的前向射界有一定影響。後來改裝時有關方面拆掉了這座滑行平台，改為安裝一座水上飛機彈射器。

建成後

1920年3月26日，日本海軍決定建造兩艘天城級戰鬥巡洋艦（預定艦名為高雄、愛宕）以及一艘二等巡洋艦（預定艦名為由良）。並在同一天將高雄、愛宕、由良三艦錄入艦艇類別登記表內。1921年5月21日，由良在佐世保海軍工廠動工建造，1922年2月15日下水，1923年3月20日竣工服役。
1923年日本發生關東大地震，東京、橫濱一帶在地震中受到了嚴重的破壞。聯合艦隊各艦緊急前往東京灣內協助救災。由良與戰艦霧島、比叡，輕巡北上、名取、木曾、夕張等一同在品川區一帶進行救援活動。
1927年（昭和2年）3月，南京事件發生。3月底起，日本海軍陸續調派軍艦前往中國各地顯示武力。4月3日，立德野治郎海軍少將率領由良、鬼怒駐紮在青島堅實中國各方的動向，並從由良艦上抽調兵員組建陸戰隊登陸。
同年8月24日，由良參加了在島根縣美保關海灣舉行的夜間無燈火演習（第八次基本演習）。時任聯合艦隊司令長官加藤寬治海軍大將擔任甲軍指揮官，以第一戰隊（甲軍旗艦長門、陸奧）、第三戰隊（鬼怒、阿武隈）、第四戰隊（金剛、比叡）、第一戰隊第2小隊（伊勢、日向）、第六戰隊（由良、龍田）成單列縱隊航行，而乙軍（假想敵）則以第五戰隊（加古、古鷹、神通、那珂）以及第二水雷戰隊（日本海軍對驅逐艦部隊的稱呼）從甲軍右舷後方接近。伊勢、由良兩艦打開探照燈向乙軍的第五戰隊第2小隊（神通、那珂）進行照射，迫使暴露在探照燈光下的神通、那珂放棄對甲軍艦隊的攻擊向右轉舵。但如此一來神通、那珂就闖進了後面的第五戰隊第1小隊（加古、古鷹）以及第26驅逐隊、第27驅逐隊的航線中。神通與第27驅逐隊的2號艦蕨相撞、而那珂則與3號艦葦相撞，蕨當即沉沒，葦則嚴重受損，神通、那珂也有不同程度的損壞。碰撞發生後由良等在場艦艇紛紛對失事船隻進行救援。事後時任神通艦長水城圭次海軍大佐自殺。此即為美保關事件。
1929年4月，日軍在姊妹艦五十鈴上安裝的萱場式離艦推進裝置（萱場式艦発促進裝置）在取得彈射試驗的成功後，轉移到由良艦上繼續試驗。萱場式推進器採用彈簧作為動力推動推進器，但在經歷大約四年的長期試驗後依舊無法實用化，在火藥式推進器實用化後，試驗用的萱場式推進器隨之拆除。

中日戰爭期間

1931年12月，由良編入第一艦隊第三戰隊，時任戰隊司令為堀悌吉海軍少將。
1932年1月28日，一·二八事變爆發。日軍初期作戰不利，2月2日，日本海軍以第一、第二遣外艦隊為基礎，重新組建第三艦隊，同時緊急劃撥部分艦艇（包括第三戰隊，下轄那珂、阿武隈、由良）至第三艦隊以充實在上海的戰力。2月20日，第三戰隊炮擊獅子林炮台和瀏河一帶的中國軍隊陣地，協助日軍發動反攻。
1933年7月，日軍對由良進行了改裝，在5、6號主炮之間安裝了吳式二號三型推進器，原來的滑行導軌台也隨之拆除。艦體的改動包括增大艦橋後部的甲板室，羅經艦橋加裝封閉外板和帆布天篷；換裝新式的3.5米測距儀；原兩門76毫米高射炮改為兩座雙聯裝13毫米防空機槍，原兩挺6.5毫米機槍改為7.7毫米機槍，並在原來滑行平台的位置安裝一座四聯裝13毫米機槍。也是在1933年起，因應筑摩級防護巡洋艦陸續退役，鬼怒、由良兩艦多次擔任潛水戰隊的旗艦。比如11月，由良成為第二艦隊第二潛水戰隊旗艦，時任戰隊司令為和波豐一海軍少將。
1934年10月12日，日本海軍舉行了「昭和九年特別大演習第三期對抗演習」。在12日夜間的演習中，由良跟隨在第一戰隊（戰艦金剛、霧島、扶桑、日向）的後面擔任後衛，在發現右前方駛近的水雷艇初雁後轉舵進行照射攻擊，其後丟失了日向的蹤影。當晚夜空晴朗，但因為殘留的煙霧導致視野受限；此外由於颱風的影響，各艦操艦十分困難。20:30，由良依然在單艦搜索主力部隊時，與右舷方向突然出現的第八戰隊的輕巡夕張發生衝撞。此前演習方面判定夕張已經被名取、長良擊沉，並設定為引擎發生故障，因此事發時夕張處於中軸停止狀態，只有兩軸運轉，這也影響了夕張採取迴避措施。衝撞後由良雖然有若干凹陷和擦痕，少量設備因撞擊產生彎曲，損傷總體輕微。被撞的夕張則艦首受損，多處漏水。
1935年（昭和10年）2月12日，軍令部第一課內部根據擬定的1941年戰時編制，對由良作為第一潛水戰隊旗艦，並進行改造增加航程、同時搭載至少兩架水上偵察機的事宜進行了探討。在同一時期，英國海軍將一部分C級巡洋艦改造為防空巡洋艦，日本海軍也據此考慮將天龍級、球磨級（5500噸級巡洋艦），以及最上級一號艦最上等一批輕巡，以及輕型航母鳳翔也改裝為防空艦。按設想，這批防空艦將會分為用作主力艦（戰艦）以及航空母艦的伴隨防空，以及停泊地防空兩類。由良這種5500噸級巡洋艦，預定將要安裝65倍徑九八式100毫米雙聯裝高射炮7座計14門、25毫米雙聯裝機槍4座計8挺以及深水炸彈60枚，公試狀態7178噸，航速32.3節，續航力為3750海里/18節。不過隨著丸四計劃（正式名稱「第四次海軍軍備充實計劃」）開始計劃建造專職用於防空的秋月級驅逐艦，這一系列的防空巡洋艦構想也隨之中止。
1936年12月，由良編入第一艦隊第八戰隊（時任戰隊司令為南雲忠一海軍少將）。
1937年，除鬼怒外的長良級5艦接受了第二次大改裝。由良的改裝包括將原有的3部900毫米探照燈更換成九二式1100毫米探照燈；兩座雙聯裝13毫米機槍更換為兩座雙聯裝25毫米機關炮。這次改裝使得全艦滿載噸位達到了將近8000噸，航速也減慢到32節（59.3公里每小時）。而居住條件比起改裝前也要更差了。
1937年7月7日，七七事變爆發。當天第八戰隊（由良、名取、鬼怒）即返回佐世保，準備為海軍向上海增派部隊一事進行護航。同年8月9日，上海發生「大山勇夫事件」，正在佐世保待命的第八戰隊和第一水雷戰隊立即搭載著1200名海軍陸戰隊士兵前往上海，11日晚完成登陸。13日八一三事變爆發，留守上海的日軍艦艇立即投入戰鬥。17日早上，第八戰隊司令南雲忠一海軍少將率隊（名取、由良、鬼怒、川內）進入黃浦江炮擊大場、江灣一帶的中國炮兵陣地。10時左右，南雲又率領由良、鬼怒再次對江灣地區中國軍隊陣地發起攻擊。22-23日，日本陸軍組建的上海派遣軍開始在吳淞、川沙口附近登陸，鬼怒、由良等自22日起持續炮擊獅子林、瀏河地區中國軍隊陣地，以試圖分散守軍注意力。日本陸軍上海派遣軍司令松井石根大將搭乘由良抵近前線。11月12日中國軍隊撤出上海，日軍隨即發起追擊，時值長江枯水期，日軍的5500噸級巡洋艦無法進入內河，由良等艦遂返回日本本土進行檢修。15日，小澤治三郎海軍少將就任第八戰隊司令，下轄3艘輕巡（那珂、鬼怒、由良）。
1938年4月，由良奉命支援日軍在中國南方的作戰。第八戰隊歸屬在鹽澤幸一海軍中將的第五艦隊旗下，10月參加支援日軍在廣東的戰爭。10月12日，第八戰隊護送運輸船隊在大亞灣登陸，14日又以海軍陸戰隊成功登陸占領虎門炮台。
1939年11月，由良轉為特別役務艦，進行修理。
1940年5月，由良成為第四艦隊第5潛水戰隊（時任戰隊司令鋤柄玉造海軍少將）旗艦。1941年11月，由良帶領潛水戰隊第28、29、30潛水隊抵達海南島。此前南遣艦隊實力較弱，日本海軍為了在美日之間戰爭爆發之初就迅速占領東南亞，大力增強南遣艦隊，在司令長官小澤旗下，聚集著旗艦鳥海、第七戰隊、第三水雷戰隊、第4潛水戰隊、第5潛水戰隊、第12航空戰隊、第22航空戰隊等兵力。由良於是在南遣艦隊中迎來了太平洋戰爭的爆發。

太平洋戰爭初期

太平洋戰爭初期，由良作為南遣艦隊第5潛水戰隊旗艦，在戰隊司令醍醐忠重海軍少將指揮下參加了馬來亞登陸作戰。12月4日早上，南遣艦隊從海南島三亞港出發，掩護山下奉文中將的第25軍所搭乘的18艘運輸船。在馬來亞海戰中，由良曾於12月9日出動水上飛機搜索英國遠東艦隊的戰艦威爾斯親王號以及戰巡反擊號，但該機沒有返回。隨後由良又參加了進攻婆羅洲的行動。
1942年1月20日，第5潛水戰隊的旗艦轉到了潛艇伊-65。盟軍此時依然存在著數艘巡洋艦，擁有比較強大的戰鬥力，馬來部隊指揮官小澤治三郎海軍中將為了準備水面艦艇的戰鬥，將原屬於第二護衛隊的由良編入了主隊之中，而原本在主隊內的訓練巡洋艦香椎改調到第二護衛隊中。2月12日，由良編入第3水雷戰隊（時任戰隊司令橋本信太郎海軍少將，旗艦川內）。由良從13日開始，參加日軍圍堵從新加坡突圍的艦艇的行動，其中川內、由良取得擊沉一艘3000噸級輔助巡洋艦的戰果。14日，由良帶領著兩艘驅逐艦（吹雪、朝霧）在蘇門答臘島以及邦加島周邊進行巡邏。當天18:50，一艘英軍1000噸級炮艇襲擊了日軍的海上運輸船隊，在後方20海里處航行的由良、吹雪、朝霧三艦趕往救援，並將該艘英艦擊沉。15日20:45，由良、朝霧共同擊沉一艘英軍雜務船；16日16:30兩艦又配合捕獲一艘英軍炮艇；17日22:50由良單獨擊沉一艘英軍雜務船。
2月16日18:00，小澤對護衛部隊指揮官橋本作出指示，下令讓由良等艦回航，準備進行爪哇島作戰。17日開始，各隊各艦開始陸續往作戰位置集中。2月21日，由良、第11驅逐隊（吹雪、白雪、初雪）、第12驅逐隊（白雲、叢雲）、第1掃海隊、改裝水上飛機母艦神川丸、加油艦鶴見編入蘭印部隊（入侵荷屬東印度的部隊，指揮官第三艦隊司令長官高橋伊望海軍中將，旗艦足柄）的第三護衛部隊（以第5水雷戰隊為主，指揮官為第5水雷戰隊司令原顯三郎海軍少將，旗艦名取），參加荷蘭東印度群島戰役（日方稱之為蘭印作戰）。由良率領第6驅逐隊第1小隊、第22驅逐隊第2小隊等護衛著今村均中將率領的陸軍第16軍的56艘運輸船。在此期間，美英荷澳聯軍艦隊出現，原顯三郎下達進行水面戰鬥的指示，由良在內各艦奉命集結；但第七戰隊司令栗田健男則認為應當避免決戰。五水戰與第七戰隊之間電報往來頻繁，導致聯合艦隊司令部也需要介入進行仲裁。2月28日，原下令由良返回第三水雷戰隊。12:15由良報告發現一艘巡洋艦、一艘驅逐艦，第七戰隊第1小隊（熊野、鈴谷）一度出動，不過後來得到「在巴達維亞入港」的偵察結果，兩艦遂返回。
2月27日-28日，盟軍艦隊對日軍進攻東爪哇的部隊發起攻擊，但在爪哇海戰役中被日軍水面艦艇部隊擊敗，殘存的艦艇開始嘗試突圍。3月1日，在巽他海峽戰役中盟軍損失了重巡休斯敦號、輕巡帕斯號，而由良沒能趕上這場戰鬥。在同一天夜間，荷蘭海軍潛艇K-14號遭遇由良並發射兩枚魚雷，由良成功迴避，隨後協同驅逐艦長月在附近搜索並用深水炸彈還擊。3月4日，由良和驅逐艦松風一同救助了在返航途中被美軍潛艇魚雷擊沉的加油艦襟裳號，救起了162名落水乘員。3月4日，由良結束爪哇島進攻作戰的任務，返回新加坡，進行補給後，參與對北巽他、以及安達曼-尼科巴群島等的進攻。
其後，馬來部隊指揮官小澤鑑於安達曼戰役以及南方作戰結束，各艦日程有餘裕，於是指示把第七戰隊等編組成臨時部隊，在孟加拉灣一帶進行獨自作戰。此時南雲忠一的航母部隊正在準備進行印度洋作戰，馬來部隊在徵得聯合艦隊司令長官山本五十六海軍大將、以及南方部隊指揮官、第二艦隊司令長官近藤信竹海軍中將的許可後，採取行動與南雲機動部隊遙相呼應。馬來部隊共分為5個分隊，由良則編入中央隊（鳥海、由良、輕型航母龍驤、驅逐艦夕霧、朝霧）。4月1日，馬來部隊航母部隊從緬甸墨吉群島出發，以輕型航母龍驤為主力的中央隊擊沉8艘運輸船、重創8艘，並且襲擊地面設施（摧毀兩座油庫、兩座倉庫），而其他各隊也廣為活躍，全部隊獲得了合計擊沉21艘（13萬7000噸）艦艇、重創8艘（4萬7000噸）的重大戰果。其中由良、龍驤（炮擊）、夕霧的戰果為擊沉荷蘭3000噸級商船一艘、3000噸級武裝商船一艘、英國6000噸級武裝商船一艘。
4月10日，由良在檳榔嶼入港，同日重新成為第5潛水戰隊旗艦，從新加坡出發返回日本，同月20日抵達佐世保。由良在佐世保的整修工作一直持續至5月中旬。5月9日，由良代替在聖誕島戰役中被美軍潛艇海狼號擊傷的那珂，作為第四水雷戰隊（時任戰隊司令為西村祥治海軍少將）的旗艦代艦。5月20日，由良抵達桂島泊地，從驅逐艦夏雲中接過四水戰的旗艦位置。
5月22日-23日，由良參加聯合艦隊第一次應用教練。四水戰各隊從桂島泊地出發，進行作戰準備，其中由良26日進入吳港進行補給。28日，由良返回桂島泊地，29日與各艦一同離開桂島泊地，向中途島開撥。
6月1日，四水戰編制下除由良以外還有第2、4、8、9驅逐隊，其中第4驅逐隊擔任第一航空艦隊（通稱南雲機動部隊）的近程護衛（日方稱為「直衛」），第8驅逐隊則調撥給第七戰隊，由良等則跟隨攻略部隊主隊前進。
在中途島海戰中，四水戰因為編在第二艦隊為主力的攻略部隊中，沒有與美軍航母直接交手的機會。本來如果美軍航母兵力進行追擊的話，擔任後衛的由良很有可能要出動水上飛機參與作戰，也有可能進行夜戰，因此由良等艦一直實行作戰警戒，不過美軍航母並沒有追擊而是選擇了退避，預計的戰鬥並沒有發生。行動期間，由良因為引擎老舊，一度發生過故障。
6月14日，由良回到吳港，27日起在小松島待機。6月20日，高間完海軍少將接替西村擔任四水戰司令。接下來的時間，四水戰一直在本州南岸進行反潛巡邏等活動。

瓜達爾卡納爾島戰役

8月7日，盟軍發起守望台行動，在瓜達爾卡納爾島（下簡稱瓜島）以及佛羅里達群島的圖拉吉島等進行登陸，攻占了瓜島上日軍即將建設完畢的一座機場（盟軍後將其命名為亨德森機場），瓜島戰役由此爆發。盟軍以及日軍雙方圍繞著瓜島機場的攻防、以及瓜島周邊的制空權展開了一系列的海陸空作戰。
8月24-25日，日本海軍組織大規模兵力試圖向瓜島運送增援部隊和物資，途中遭到盟軍航母部隊攔截，東所羅門海戰（日方稱「第二次所羅門海戰」）爆發。此戰中由良歸屬於第二艦隊司令長官近藤指揮的前進艦隊下，並沒有經歷大規模的戰鬥。隨後日本海軍為了給陸軍運送增援部隊、兵器、補給等又組織了數次運輸船隊，但移動速度緩慢的運輸船在盟軍空中力量（尤其是駐紮在瓜島亨德森機場的盟軍仙人掌中隊）的打擊下損失慘重。喪失了制空權的日軍被迫停止用運輸船增援瓜島上的陸軍，而是改用驅逐艦在夜間進行增援。這些本來設計為進行魚雷戰用的艦隊驅逐艦雖然擁有高航速，然而艦上空間有限。盟軍對此舉稱之為「東京快車」，日軍自己則稱為「鼠輸送」。
9月20日，由良在內的四水戰數艘艦艇編入外南洋部隊（第八艦隊）增援部隊。當天下午，由良及第27驅逐隊第1小隊（時雨、白露）與前進艦隊（第二艦隊）分離，從油船玄洋丸獲取補給後，前往肖特蘭泊地，與正在所羅門海活動的夕立、有明、夕暮會合。但肖特蘭此時已經暴露在盟軍飛機威脅之下。9月25日早上，由良遭到美軍第11飛行團的兩架B-17轟炸機襲擊。由良承受了3發近失彈，後部7號主炮炮身受到1顆250公斤炸彈命中。當時正從士官室出來上甲板去的由良通信長被捲入爆風之中身亡。
10月1日，日軍組成增援部隊挺身輸送隊，由良為旗艦，另有兩艘潛艇、4艘驅逐艦（綾波、浦波、敷波、天霧），以及一批大發動機艇、小發動機艇等試圖進行「蟻輸送」。10月12日至20日，由良艦長受命為蟻輸送的指揮官，艦長一職由四水戰司令暫代。
此時瓜島上的日本陸軍，正極度缺乏食品彈藥，又因身處茂密多雨的叢林中，而且缺乏重型裝備，在面對裝備精良的守島美軍時處於極大的劣勢，只能苦苦支撐。第八艦隊以及上級司令部第11航空艦隊計劃在10月13日前後，在成功壓制瓜島上的機場後，再度使用高速運輸船對瓜島進行運輸；為了防衛盟軍飛機的日間空襲，將要動用驅逐艦為船隊提供防空炮火。
10月9日，戰隊司令高間為了與拉包爾的第八艦隊司令部討論安排向瓜島運送事宜，乘坐驅逐艦五月雨從肖特蘭出發，同時戰隊旗艦也從由良轉移到五月雨上。高間返回肖特蘭時乘坐的是有明，其後將其將旗轉移到日軍最新式的防空驅逐艦秋月級首艦秋月上。日軍此次要在沒有制空權的海域進行日間活動，必須要依賴秋月級這種幾乎完全放棄了魚雷戰能力、改為大力強化防空性能的防空艦艇。而且秋月的旗艦能力也得到「（在短期內的話）沒有大礙」的好評。
10月12日02:00，增援部隊指揮官、第3水雷戰隊司令橋本（旗艦依然為川內）為了救援受到美軍威脅的日軍運輸隊（水上飛機母艦日進、千歲，驅逐艦秋月、綾波、白雪、叢雲、朝雲、夏雲），派出大批兵力（川內、由良、天霧、浦波、磯波、時雨、白露）從肖特蘭出發（白雲、夕霧此時正在日本本土維修，不在肖特蘭）。橋本在與運輸隊會合後，下令讓由良、天霧、時雨、白露四艦參與對水上飛機母艦的護衛，自己則率領白雪、朝雲、夏雲、叢雲趕往瓜島救援在夜戰中受重創的古鷹（其後夏雲、叢雲在空襲中沉沒）。由良等艦則護衛著水上飛機母艦在當天14:00返回肖特蘭。
10月13日夜間，日軍出動戰艦金剛、榛名炮擊瓜島亨德森機場，川內、由良兩艦出動了水上偵察機進行彈著點校正，而隸屬衣笠、古鷹的水上飛機則負責投下照明彈協助戰艦炮擊。
10月14日，橋本再次派出增援部隊（輕巡川內、由良、龍田，驅逐艦朝雲、白雪、曉、雷）從肖特蘭出航，駛往瓜島埃斯佩蘭斯海角嘗試登陸。
10月16日，聯合艦隊方面決定中止使用水上飛機母艦進行運輸，而改為只用輕巡和驅逐艦運輸，為島上陸軍的瓜島總攻擊作最後的運輸準備。此時由良劃入輕巡戰隊中（共有川內、由良、龍田）。
10月17日02:00開始，各運輸隊陸續從肖特蘭泊地出發，當天22:00左右抵達瓜島。輸送隊各艦成功將2159名陸軍士兵、山炮6門、速射炮12門以及一批軍需物資。
10月18日04:45，輸送隊在完成登陸返航途中，舒瓦瑟爾島附近遭遇美軍潛艇逆戟鯨號。逆戟鯨號共發射3枚魚雷，其中一枚命中由良左舷前方，然而這只是啞彈，由良只有淡水箱處有點進水，並沒有太大損傷，也沒造成速度下降。09:30輸送隊全體返回，中途沒有遭遇盟軍飛機。

沉沒

日本海軍在埃斯佩蘭斯海角海戰失利後，又立即派遣第三戰隊（戰艦金剛、榛名）以及重巡部隊（鳥海、衣笠、妙高、摩耶）前往瓜島炮擊機場。日軍方面深信本次炮擊對亨德森機場造成了嚴重的破壞，盟軍飛機應該難以展開活動；此外又進行了多次運輸行動，島上的日本陸軍應該已經得到了充分的增強，陸軍方面對總攻擊已經有了很大的自信。因此日本陸海軍決定在10月22日發動對亨德森機場的總攻擊，不過因為陸軍部隊未能及時就位，因此將總攻擊日期推遲到24日。聯合艦隊司令部為了呼應陸軍的總攻擊，將第三艦隊（南雲機動部隊）以及前進部隊（主要為第二艦隊）派往所羅門海。
另一方面，美軍南太平洋司令小威廉·哈爾西亦調動航母企業號、大黃蜂號，戰艦南達科他號等投入到戰場中，雙方都以航母為主力，在該區域進行索敵。
10月20日，聯合艦隊方面對外南洋部隊指揮官、第八艦隊司令長官三川軍一海軍中將，以及外南洋部隊增援部隊指揮官、三水戰司令橋本，下達指示，為了呼應陸軍的總攻擊、配合陸軍對瓜島機場的占領，將各艦艇分配任務。第一攻擊隊的任務，是在西面阻擊盟軍艦艇、以防其逃脫；而第二攻擊隊則監視東面，追擊逃竄的盟軍艦艇；突擊隊則要負責消滅試圖從倫加點脫逃的盟軍艦艇。
由良在內的四水戰（此時戰隊司令依然是高間，除由良外還轄有旗艦秋月，以及第2驅逐隊村雨、夕立、春雨、五月雨四艦）編入第二攻擊隊。
10月23日15:30，第二攻擊隊從肖特蘭泊地出發，駛向瓜島，但因為陸軍推遲了總攻擊的時間，16:30第二攻擊隊又掉頭，17:45返回肖特蘭。
10月24日，外南洋部隊各隊從肖特蘭泊地起航，再次駛向瓜島。第二攻擊隊以前一天的相同陣容再次出戰。突擊隊的3艘驅逐艦（曉、雷、白露）也領受了進攻瓜島倫加泊地的命令，也起程向瓜島進發。當天21:00後，瓜島上的陸軍第二師團丸山政男中將向海軍發去快報，稱總攻擊取得了成功，已經占領瓜島機場。第二攻擊隊也收到了這一訊息。各隊立即根據預先制定的計劃開始行動，「打掃殘敵」。
10月25日03:40，由良放出九四水偵，主要是偵察敵軍防禦陣地以及機場情況，06:30偵察機回報「未發現美軍飛機」，在海峽內也「未見敵影」。然而此時第八艦隊、以及第11航空艦隊收到了信息，稱此前日軍已占領機場的快訊是誤報，目前陸軍主力仍然在機場外交戰。這份情報立即傳達至已經進入了亨德森機場美軍空襲範圍內的各日軍艦隊。由良在內的第二攻擊隊隨即選擇後撤，而突擊隊的3艘驅逐艦則因為之前突入瓜島倫加泊地、以及支援地面戰鬥（炮擊倫加點附近的美軍炮兵陣地）的命令而繼續前進。而從瓜島附近發來的偵察報告顯示倫加點處存在有一艘輕巡、數艘驅逐艦在內的盟軍艦隊，於是第二攻擊隊接獲命令要再次掉頭，前去支援突擊隊的行動，而且外南洋部隊也命令其支援地面進攻。
09:00，聯合艦隊司令長官山本命令第三艦隊第二航空戰隊（時任戰隊司令角田覺治，下轄航母隼鷹）出動艦載機攻擊瓜島機場及周邊美軍陣地，而相對的，第二攻擊隊以及突擊隊上空完全沒有日軍的戰鬥機進行掩護，對於美軍的空襲將會只能單方面挨打。此時第二攻擊隊收到了先行的突擊隊的消息稱「擊沉輕巡1艘、驅逐艦1艘」（實際上只是擊傷了美軍驅逐艦贊恩號，另擊沉艦隊拖船塞米諾爾號）以及沿岸巡邏艇YP-284），自身只有曉、雷受了輕傷的好消息。其後突擊隊通報「敵輕巡兩艘向東敗逃」，第二攻擊隊於是為了追擊這兩艘並不存在的敵軍，而選擇通過佛羅里達群島以及馬萊塔島之間的因迪斯彭薩布爾海峽。第二攻擊隊搜尋之後沒發現這支盟軍「艦隊」，於是決定趕往瓜島，預定在13:00進行炮擊。
10:50第二攻擊隊半路上遇到了從亨德森機場飛來的5架SBD俯衝轟炸機的襲擊。10:55，由良、秋月兩艦先後中彈，由良方面，艦橋射擊指揮室及後部機械室各一枚炸彈命中，後部機械室灌滿了海水，威脅著傳動軸的安全。艦上包括炮術長在內多人戰死，而官兵們在受襲擊後拋棄魚雷，才避免了魚雷殉爆。秋月則是受到兩發近失彈傷害，一台舵機故障，後部兩個重油油庫進水，速度下降到23節。同一時間五月雨的乘員目擊到由良艦橋上部受損，左舷後方破了一個大洞，艦舯發生火災。此後第二攻擊隊不斷受到盟軍空襲：12:15來了SBD及戰鬥機共10架，13:30是SBD4架，15:00又來了SBD6架、15:10則是6架B-17，而由良在第一次空襲中所受的兩發直接命中已經導致速度下降到23節，只能用人力操舵。12:10艦上官兵為了滅火，把輪機艙密封起來，並向後部彈藥庫注水，13:38最大速度下降到15節，傳動軸隨時都會全部失效。
第二攻擊隊護衛著已經嚴重進水、速度下降的由良，以及只能單軸運轉的秋月，頂著美軍的轟炸向北撤退。一路上由良的進水程度逐漸加重，速度一直在降低，沉沒的可能性越來越大。海水灌滿了左舷軸運用科倉庫之後，又順著電線管道湧入左舷內軸室、軸室以及左舷外軸室，導致艦艇傾斜，進水狀況持續惡化。14:20戰隊司令高間以及艦長佐藤嘗試在法拉島附近搶灘擱淺，試圖挽救由良，但是防水的措施已經用盡，也沒有排水的希望，連還能不能支撐到預定的法拉島都已經成了問題。期間高間多次請求戰鬥機支援，根據五月雨艦上的士官的回憶，在空襲的間隙中曾經來了20架零式戰鬥機，但並沒有起到什麼掩護作用。
盟軍飛機對沒有空中掩護的第二攻擊隊展開了一輪接一輪的反覆攻擊。15:10，第二攻擊隊承受了從瓜島飛來的6架SBD以及從埃斯皮里圖桑托島的6架B-17的攻擊。由良、秋月各挨了一枚炸彈直擊，而五月雨受到一發近失彈的影響，魚雷管前部受彈片擊中起火。由良一度成功撲滅火災，但這次命中使得大火重燃，火勢從艦橋下部及中部開始向全艦蔓延，這艘軍艦此時已經無法航行，也失去了等待救援的希望。根據時任機關科上村大尉的回憶，此時由良的艦舯已經彎折。15:20高間下令第2驅逐隊各艦（村雨、五月雨、夕立、春雨）救助由良的乘員。16:14，高級軍官們發布了全體棄艦的命令。因為此時存在殉爆的危險，只有夕立在左舷後方接舷進行救助，其他各艦則是放下艦上裝載的小艇來協助救援。全部乘員撤離後，春雨奉命對由良發射魚雷，其後夕立也對其發射了魚雷。兩艦發射的魚雷命中了由良，從艦艏開始下沉，到18:30就只剩下艦艉還露在水面上。最後由夕立進行了炮擊，19:00由良最終沉沒，沉沒位置為08°15′S 159°57′E。
根據最終的戰隊日誌記錄，艦上戰死者軍官9人，士官及水兵45人；負傷者軍官6人，士官及水兵84人（其中3人重傷）。在第一波攻擊中4架俯衝轟炸機造成兩發命中、數發近失，變壓機械室及後部進水，射擊指揮所通信裝置、操舵裝置失靈，消防管無法使用，下甲板第七區下方及左舷前輪機開始浸水。下午進行排水、遮防，依靠應急操舵，航速勉強恢復到16節，但航行中因為後輪機室加油泵損壞導致第二根軸燒壞，航速下降至14節。14:00有關人員判斷由良最多只能再航行不超過兩小時，於是試圖前往法拉島擱淺。接著在第三波空襲中美軍轟炸機實行交叉夾擊，對由良取得3發命中，醫療室及第3、4號炮塔起火，第2、3號鍋爐艙損壞，正在試圖滅火的時候消防泵失靈，第2、3號炮塔先後發生殉爆，火勢愈加猛烈終至失控。
由良沉沒後，日軍艦隊上空飛來了一架水上飛機。該機是由良的艦載機，該機本來在雷加達泊地待機，13:30高間請求空中支援時應召前來，在由良的沉沒地點盤旋了一陣後，離開了戰鬥空域。各艦救助上來的由良乘員全部轉給秋月收容，而秋月此時也已經中彈受損，最高航速只有22節，戰隊旗艦隻好轉移到村雨上。時任第八艦隊參謀長大西新藏要求對正從戰場脫離的第二攻擊隊提供空中掩護，時任第11航空艦隊司令長官草鹿任一直接回答「不可能」，拒絕了這一要求（當時日軍飛機正在瓜島上空交戰中）。26日，外南洋部隊水面部隊返回肖特蘭；27日，由良殘存的水上飛機奉命補充給重巡衣笠。
1942年11月20日，有關方面將由良從海軍中除籍，並從軍艦名錄中除去。

歷代艦長

下表主要根據《艦長たちの軍艦史》155-157頁、《日本海軍史》第9、10卷《將官履歴》一節，以及《官報》整理。