坊ノ岬沖海戦
13時20分から14時15分の間に第2波と第3波の攻撃隊が来襲した。攻撃隊はエセックスのハーモン・アター中佐が指揮している。攻撃は大和に集中した。爆弾は艦上構造物に損害を与え、対空射撃能力が低下した。魚雷はほとんどが左舷に命中していたが、特に意図はなく、大和が左旋回を繰り返していたため左舷を狙いやすかったからだった。アメリカ軍は第2波、第3波攻撃で魚雷命中29本を主張。艦は傾き転覆の危機が迫った。13時25分、通信施設を破壊された大和は、随伴する初霜に通信代行を依頼する。13時33分、右舷の機関室とボイラー室に注水がおこなわれた。この際、機関科兵員に命令が伝わらず水にのまれたと一部の書物には記載されているが、注水作業を瞬時に行うことは不可能であり、退避する時間は十分にあったと能村副長は証言している。右舷の機関の喪失と多量の浸水のため、大和の速度は10ノットに低下した。低速で進む大和は雷撃機の格好の目標となり、航行能力を削ぐために舵や船尾に攻撃は集中した。この間、13時25分には霞が直撃弾2発、至近弾1発を受けて缶室に浸水、航行不能となり落伍。第一波攻撃で航行不能となっていた矢矧にはさらに複数の魚雷と爆弾が命中し、14時5分に沈没した。古村および第二水雷戦隊司令部移乗のため矢矧に接舷を試みていた磯風も攻撃を受けて機械室に浸水、やがて航行不能となった。
14時10-17分、ヨークタウン(CV-10)の雷撃隊による右舷への複数魚雷命中が致命打となり、大和の傾斜は急速に大きくなった。
このように14時17分まで、大和はアメリカ軍の航空隊386機(戦闘機180機・爆撃機75機・雷撃機131機)もしくは367機による波状攻撃を受けた。戦闘機も全機爆弾とロケット弾を装備し、機銃掃射も加わって、大和の対空火力を破壊した。ただし艦隊の上空に到達して攻撃に参加したのは309機。その中から大和を直接攻撃したのは117機(急降下爆撃機37、戦闘機15機、戦闘爆撃機5機、雷撃機60機)である。戦闘詳報では魚雷10本・爆弾5発、森下は魚雷命中15本・爆弾命中数十発、アメリカ軍第58任務部隊は魚雷13-14本・爆弾5発以上、アメリカ軍攻撃隊は合計魚雷30-35本・爆弾38発が命中したと記録している。大和の沈没が避けられないことを知らされ、伊藤は作戦の中止を命じた。その一方で森下によれば、伊藤は「駆逐艦冬月は大和に横付けせよ」「大和は沖縄まで到達不能。幕僚は駆逐艦に移乗して沖縄へ先行せよ」と命じ、自分は大和と運命を共にすべく艦橋下の長官控室に降りていったという。艦長の有賀は退艦を拒否して艦に残った。総員退去命令が出て間もない14時20分、大和は転覆を開始、14時23分、完全に転覆すると大爆発を起こした。この爆発は弾薬庫の誘爆または、機関室の水蒸気爆発によるものと考えられている。大和の沈没地点は北緯30度43分 東経128度04分 / 北緯30.717度 東経128.067度 / 30.717; 128.067であった。