USS Juneau deltok i en rekke sammenstøt i de neste månedene lange Guadalcanal i august 1942. Tidlig om morgenen den 13. november 1942, under det sjømillitære slaget ved Guadalcanal, ble USS Juneau truffet av en japansk torpedo og tvunget til å trekke seg tilbake. Senere samme dag ble skipet truffet av en ny torpedo fra den japanske ubåten I-26. Torpedoen traff trolig det tynt pansrede området i nærheten av ammunisjonslageret og skipet eksploderte og sank meget raskt.