Kapal tempur Jepang Yamato
"Yamato" dalam pertempuran itu. Setelah pertempuran selesai, Yamato dan Armada Mobil ditarik mundur ke Brunei untuk pengisian bahan bakar dan dipersenjatai kembali. Dari 22 Oktober hingga 25 Oktober 1944, "Yamato" bergabung dengan armada Kekuatan Tengah di bawah komando Takeo Kurita dalam Pertempuran Teluk Leyte yang merupakan pertempuran laut terbesar dalam sejarah. Ketika sedang berlayar, armada Kurita
diserang kapal selam USS "Darter" dan USS "Dace" di Selat Palawan. yang dijadikan kapal bendera oleh Kurita dan ditenggelamkan dengan tembakan torpedo, sementara rusak. Keadaan ini memaksa Kurita untuk memakai "Yamato" sebagai kapal bendera. Sepanjang Pertempuran Laut Sibuyan, "Yamato" dijatuhi tiga bom penembus perisai dari pesawat pengebom yang berpangkalan di atas kapal induk USS
"Essex", sementara "Musashi" tenggelam setelah dihantam 17 torpedo dan 19 bom. Pada malam 24 Oktober, Kekuatan Tengah Kurita melayari Selat San Bernardino, dan menyerang sekelompok kecil kapal induk pengawal dan kapal-kapal penjelajah segera setelah pagi tiba. Pada tahap-tahap awal Pertempuran Lepas Pantai Samar, "Yamato" untuk pertama kali sekaligus terakhir kalinya menghadapi
kapal-kapal perang musuh. Tembakan "Yamato" berhasil mengenai sebuah kapal induk pengawal, sebuah kapal perusak, dan sebuah kapal perusak pengawal. Setelah memastikan tembakan meriam utama tepat mengenai sasarannya di USS "Gambier Bay", sekelompok torpedo Amerika Serikat dideteksi sedang menuju ke arah "Yamato" hingga terpaksa mundur dari pertempuran, dan tidak lagi dapat ikut serta bertempur.
Setelah pertempuran di lepas pantai Samar, "Yamato" dan sisa-sisa Angkatan A kembali ke Brunei. Pada 15 November 1944, Divisi Kapal Tempur I dibubarkan, dan "Yamato" dijadikan kapal bendera Armada Kedua. Pada 21 November, ketika sedang melewati Laut Cina Timur dalam perjalanan menuju Pangkalan Angkatan Laut Kure, "Yamato" dan kapal-kapal dalam gugur tempurnya diserang kapal selam USS "Sealion". Kapal
tempur "Kongo" dan sejumlah kapal perusak tenggelam. Setibanya di Kure, "Yamato" sehera masuk dok kering untuk perbaikan dan peningkatan kemampuan sistem senjata antipesawat. Senjata anti pesawat yang lama diganti sistem baru. Pada 25 November 1944, Kapten Aruga Kosaku ditunjuk sebagai komandan "Yamato" yang baru.
Pada 1 Januari 1945, "Yamato", "Haruna", dan "Nagato" dipindahkan ke Divisi Kapal Tempur I yang baru diaktifkan kembali. Dua hari berikutnya, "Yamato" keluar dari dok kering. Ketika Divisi Kapal Tempur I dinonaktifkan kembali pada 10 Februari 1945, "Yamato" dipindahkan ke Divisi Angkut I. Pada 19 Maret 1945, "Yamato" diserang habis-habisan oleh pesawat terbang dari USS
"Enterprise", USS "Yorktown", USS "Intrepid" yang menyerbu pangkalan angkatan laut utama Jepang di Kure ketika "Yamato" sedang didok. Namun "Yamato" hanya menderita kerusakan ringan, berkat pengawalan pilot instruktur pesawat tempur Jepang yang menerbangkan pesawat tempur Kawanishi N1K "Shinden" atau "George". Skuadron ini dipimpin pilot Minoru Genda yang merencanakan Pengeboman Pearl Harbor. Kehadiran pesawat-pesawat tempur Kawanishi N1K
yang setara kalau tidak lebih superior dibandingkan F6F Hellcat membuat pilot-pilot Amerika terkejut, dan beberapa pesawat Amerika Serikat ditembak jatuh. Tembakan defensif antipesawat dan plat perisai dek atas yang tebal juga menjaga "Yamato" dari kerusakan yang serius. Pada 29 Maret 1945, "Yamato" berangkat dengan amunisi penuh, dan bersiap-siap melakukan pertempuran di Okinawa dalam Operasi Ten-Go.
Operasi Ten-Go yang dimulai 6 April 1945 adalah misi bunuh diri di lepas pantai Okinawa yang dilakukan secara sengaja oleh "Yamato" dan sembilan kapal pengawalnya. Ketika berangkat dari Kure, "Yamato" direncanakan untuk dikandaskan di pantai Okinawa, dan bertugas sebagai stasiun tempur yang tidak tertenggelamkan. Meriam-meriam berat kaliber 18.1 inci menurut rencana akan dipakai
untuk melakukan bombardemen ke pasukan Amerika Serikat yang berada di Okinawa. "Yamato" hanya membawa bahan bakar cukup untuk sampai ke Okinawa. Persediaan bahan bakar yang ada memang sudah tidak cukup untuk mengantarkan "Yamato" ke Okinawa dan pulang kembali ke Kure. Ketika berlayar di Selat Bungo, "Yamato" dan kapal-kapal pengawalnya dipergoki oleh kapal selam Amerika Serikat USS "Threadfin" dan USS "Hackleback". Keduanya melapor ke Gugus Tugas 58 tentang posisi "Yamato".
Pada pukul 12.32 tanggal 7 April 1945, "Yamato" menyambut serangan gelombang pertama yang terdiri dari 280 pesawat dari Gugus Tugas 58, terkena tiga kali (dua bom, satu torpedo). Pada pukul 14.00, dua kapal pengawal "Yamato" tenggelam. Tidak lama kemudian, "Yamato" dan kapal-kapal pengawal yang tersisa menjadi sasaran serangan gelombang kedua yang terdiri dari 100 pesawat.
Pada pukul 14.23, setelah dihantam 10 torpedo dan kejatuhan 7 bom, ruang amunisi "Yamato" meledak. Asap ledakan membubung setinggi 6.4 km dan dapat dilihat dari Kyushu yang berjarak 160 km dari lokasi tenggelamnya "Yamato". Sejumlah 2498 awak dari total 2700 awak "Yamato" dinyatakan hilang, termasuk komandan armada Laksamana Madya Seiichi It.