神通 (軽巡洋艦)
同時に三水戦司令官後任として伊集院松治大佐(当時戦艦金剛艦長)が任命され、7月10日に着任すると旗艦を川内型1番艦川内に定めた。しかし準備が整うまでの間、連合艦隊司令長官古賀峯一大将は第二水雷戦隊(司令官伊崎俊二少将:旗艦神通・駆逐艦清波)、および第七戦隊(司令官西村祥治少将:熊野、鈴谷)を南東方面部隊に編入させ、コロンバンガラ島への輸送作戦従事を命じた。なお神通と共に出撃した駆逐艦複数隻(雪風、浜風、三日月)等は一時的に伊崎司令官の指揮下に入っただけで、第二水雷戦隊所属艦ではない。二水戦所属(神通麾下)の駆逐艦は清波のみであり、他の二水戦麾下艦は損傷して修理中か別方面の作戦に投入されていた。
コロンバンガラ島沖海戦
1943年(昭和18年)7月11日、ラバウルには川内・三日月・夕凪・鳥海・雪風・浜風・谷風・夕暮が所在し、戦力は整いつつあった。12日3時30分、神通以下コロンバンガラ島警戒隊(清波、雪風、浜風、夕暮、三日月)・輸送隊(皐月、水無月、夕凪、松風)はラバウルを出撃、ブカ島を経てクラ湾に接近する。13日、警戒隊旗艦の神通はコロンバンガラ島沖海戦に参加、警戒隊は三日月-神通-雪風-浜風-清波-夕暮という単縦陣であった。対するアメリカ艦隊はウォルデン・L・エインズワース少将を指揮官とする軽巡洋艦3隻(ホノルル、セントルイス、リアンダー)・駆逐艦10隻で、日本艦隊より優勢であった。
戦闘開始前、神通は探照灯を照射。照射をやめ魚雷発射後、神通は軽巡洋艦3隻からのレーダー射撃を受けた。艦橋への被弾で艦長佐藤寅治郎大佐や伊崎俊二少将などが戦死し第二水雷戦隊司令部は全滅。
1933年(昭和8年)6月5日、神通副長は辻栄作中佐から大西新蔵中佐に交代(当時、第二水雷戦隊司令官井上継松少将)。8月25日の横浜沖観艦式に参加後、翌日に横須賀入港。9月11日、神通は樺型駆逐艦松(廃駆逐艦)を曳航して館山湾外に出動し、第七駆逐隊による砲撃演習を実施、松は沈没した。ところが神通艦内で赤痢が蔓延、9月15日には第二水雷戦隊司令部が駆逐艦に移乗する。他艦との交通禁止、当時乗組員約500名中、入院患者262名という事態になった。10月4日、第二水雷戦隊司令部は神通に移乗。10月10日、横須賀を出発して呉に向かった。11月15日、予備艦となった。1933年11月から1934年7月にかけて滑走台の撤去や後部への呉式二号三型射出機の装備などの工事が起こなわれた。
1934年11月15日、第二艦隊第二水雷戦隊に編入。1935年11月15日、第一艦隊第八戦隊に編入。1936年12月1日、第二艦隊第二水雷戦隊に編入。1938年12月15日、予備艦となった。1939年11月15日、第二艦隊第二水雷戦隊に編入。
1941年(昭和16年)には後部魚雷発射管を四連装2基に換装する工事を行い、九三式魚雷の発射能力を得た。前部発射管は撤去され、廃止されたウェルデッキは兵員室に充てられている。神通のこの魚雷発射管換装工事を否定する説もあるが、神通を旗艦とする水雷戦隊への兵装補給記録において九三式魚雷のみが補給されていることから、換装工事が行われていることが確認できる。
1927年(昭和2年)8月24日、島根県美保関沖で行われた第八回基本演習(夜間無灯火演習)において、第五戦隊(司令官清河純一中将:第1小隊《加古、古鷹》、第2小隊《神通、那珂》)および第二水雷戦隊(旗艦夕張、第22駆逐隊、第二十六駆逐隊、第二十七駆逐隊、第二十九駆逐隊、第三十駆逐隊《駆逐艦20隻》)は乙軍を編制し、夜間雷撃訓練を実施する。この時、本来第一水雷戦隊(龍田)に所属する第二十六駆逐隊・第二十七駆逐隊(駆逐艦8隻)は第二水雷戦隊に臨時編入され、乙軍として行動することになった。那珂には観戦武官として伏見宮博義王が乗艦している。
対する甲軍は加藤寛治連合艦隊司令長官率いる第一艦隊の戦艦(長門、陸奥、伊勢、日向)、第二艦隊(司令長官吉川安平中将:戦艦《金剛、比叡)等と軽巡4隻(鬼怒、阿武隈、龍田、由良)で編制されていた。
午後11時過ぎ、第五戦隊第2小隊(神通、那珂)は戦艦部隊を仮想敵(甲軍)にみたてて接近中、戦艦伊勢・日向・第六戦隊(由良、龍田)等から照射を受けた。特に龍田の探照燈に捉えられた神通は攻撃の機会を失ったと判定され、那珂と共に右へ旋回する。その結果、第五戦隊第2小隊(神通、那珂)は後続していた第1小隊(加古、古鷹)および第二十六駆逐隊、第二十七駆逐隊(司令倉田弘保中佐:菱、蕨、葦、菫)の一群に突っ込んだ。神通と第二十七駆逐隊2番艦蕨が衝突、ボイラーを粉砕された同艦は爆発を起こし真っ二つに分断されて沈没した。