Первые торпедные залпы обеих сторон прошли мимо. Огонь американских крейсеров, направляемый радаром, сосредоточился на ближайшем корабле, которым оказался легкий крейсер «Сендай». 2 ноября к 2.50 он получил уже 5 попаданий, которые заклинили руль. В 3.01 Меррил повел свои крейсера по огромной восьмерке, удерживая выгодную дистанцию стрельбы и сбивая прицел противника. Его крейсера вели бешеный огонь из 6″ орудий, двигаясь зигзагом на 30 узлах, но мало чего добились. Тем временем меткость 8″ орудий Омори начала улучшаться, накрытия пошли непрерывно. «Денвер» получил несколько попаданий, но снаряды не взорвались.
Японские самолеты, пролетев над соединением Меррилла, сбросили белые и цветные осветительные ракеты. Но в этот момент над крейсерами стояла туча, которая действовала как гигантский рефлектор, отражая свет ракет и осветительных снарядов. Он ясно обрисовал 4 грациозных корабля, разрезающих черную воду, в которой отражались подобно оранжевым молниям залпы их орудий. Гейзеры вражеских 8″ снарядов поднимались из воды подобно фонтанам дворцового парка. Окрашенные красным, зеленым и золотым, они отражали свет ракет и залпов орудий, неподвижно стояли несколько секунд, а потом опадали облаком светящейся пены. Это был один редких моментов тревожной красоты, которая иногда открывается глазам людей, делающих свое дело в опасных водах.
Омори оказался большим оптимистом. Он решил, что потопил 2 крейсера и выполнил свою задачу, а потому в 3.37 он приказал отходить.
Хотя 2 дивизиона эсминцев получили полную свободу маневра, которой так жаждали их командиры, они мало чего добились. Они были похожи на крепких малышей, только что выпущенных из манежика. 45 дивизион отделился, и Берку понадобился целый час, чтобы занять свое место в строю. За это время он сумел только всадить 2 торпеды в уже потерявший ход «Сендай». 46 дивизион добил эсминец «Хацукадзэ», который был поврежден во время столкновения с флагманом Омори, хотя в свою очередь «Фут» поймал торпеду, предназначенную крейсерам, и потерял корму. Оба командира дивизионов рвались «гнать япошек до самого Рабаула». Однако Меррилл ожидал на рассвете новых воздушных атак из этого осиного гнезда и в 5.00 приказал всем кораблям построиться и начать отход. Через 3 часа его эскадру атаковали более 100 авианосных самолетов, находившихся в Рабауле. Меррилл маневрировал так умело, что получил только 2 попадания, которые не были слишком опасны.
В результате Меррилл одержал победу над противником, значительно превосходившим его в артиллерийской и торпедной мощи. Несмотря на стремительно меняющуюся тактическую ситуацию, он держал нити боя в своих руках и быстро принимал нужные решения. Его крейсера сработали как слаженная команда. Бой в бухте Императрицы Августы явился резким контрастом с действиями крейсеров в предыдущих боях.
Адмирал Хэлси захватил инициативу и приказал авианосцам нанести удар по Рабаулу, чтобы уничтожить большое число самолетов, которое еще оставалось там. Также следовало уничтожить 7 тяжелых крейсеров, которые адмирал Кога прислал с Трука, ошибочно надеясь «зачистить» остатки сил Меррилла.
Оперативное соединение контр-адмирала Фредерика Шермана, построенное вокруг «Саратоги» и нового легкого авианосца «Принстон», 5 ноября так повредило эти корабли, что больше японцы не отправляли тяжелые крейсера в эти воды. 11 ноября японцам крепко добавило оперативное соединение контр-адмирала Альфреда Э. Монтгомери, состоявшее из авианосцев «Эссекс», «Банкер Хилл», «Индепенденс», дебютировавших в боях. Японцы нанесли контрудар самолетами из Рабаула, но понесли тяжелейшие потери. Кога отвел побитые корабли и уцелевшие самолеты из Рабаула на Трук. Он уложил еще один комплект авиагрупп, ничего не добившись, зато авианосцы Тихоокеанского флота показали, что могут справиться с самой сильной авиабазой.
Тем временем на Бугенвилле высадились свежие подкрепления. 14 ноября 33861 человек и 23137 тонн грузов были высажены в бухте Императрицы Августы. Однако, удастся ли удержать периметр вокруг плацдарма, пока инженеры строят взлетные полосы и превращают их в настоящий аэродром? Морские пехотинцы сумели сделать это. Японский пехотный полк продрался сквозь джунгли и испробовал тактику Гуадалканала, нанеся удар в День Благодарения.
Но в этот день, 25 ноября, мы получили настоящий повод для благодарностей. 23 дивизион Арли Берка, сократившийся до 5 кораблей (из них 2 принадлежали Каунту Остину), перехватил 5 японских эсминцев с подкреплениями у мыса Сент-Джордж, Новая Ирландия. Они пытались прорваться к Буке. Бой начался в 1.56. Японцы потеряли 2 новых эсминца от торпедных попаданий, а третий — от артогня, не добившись ни единого попадания. Это была такая же чистая победа, как у Мусбрюггера в заливе Велья.