美国舰队的撤退并不出乎吕霆的意外甚至在此之前，他就做好了随时追击的预案。掩护舰队的两艘战列舰可以很惬意的杀进美国舰队中的航母编队和战列舰编队之间，因为美国的护航航母上没有能够攻击战列舰的飞机。“卡萨布兰卡”号护航航母是美国舰队中唯一幸存下来的航母，此时正接受代理司令官的命令，掉头返航。www.youxs.org，一追一逃仅用了3个小时，便进入了主炮射程。改进后的炮瞄雷达非常有效的将主炮导引至最佳角度，两次齐射便有3枚406毫米炮弹击中了“卡萨布兰卡”号。只有薄弱装甲防护的“卡萨布兰卡”号哪经得这种口径的重炮打击，先是机库内的航空燃油被引爆，接着是各种口径的高炮弹药舱被引爆，最后终于引爆了主油舱。下午14时10分，巨大的爆炸将“卡萨布兰卡”号护航航母的尾部龙骨炸断，不到3分钟，舰艏便高高的翘了起来，接着以很快的速度没入海中。没有空中拦截，航母对战列舰来说确实不堪一击。虽然在追击过程中，为航母护航的几艘驱逐舰拼命地向中国的两艘战列舰扑过来，连连发射鱼雷，希望能够阻挡中国战列舰的攻击，但在中国重巡洋舰的打击下，毫无还手之力，很快便燃起大火，漂浮在海面上。航母上那些战斗机也全部升空，对中国战列舰进行扫射，但在密集的高炮打击下，损失惨重；而且中国战列舰上厚重的装甲，www.youxs.org。当航母沉没时，这些战斗机不得已飞往大东群岛附近海域迫降。但仅过了四五天的时间，21名飞行员就全部中国海军陆战队俘获。解决掉美国的护航航母后。吕霆接下来要做的就是将剩余的2艘还在逃窜的美国战列舰和一艘重巡洋舰送入海底，以完成震慑美国海军的任务。下午14时20分，只有8架战斗机护航地攻击机群到达美国舰队上空，32架鱼雷机携带航空鱼雷。开始从各个方向围攻航速仍保持较快的“内布拉斯加”号战列舰。而被远远抛在后面的“艾奥瓦”号战列舰则交给了20架俯冲轰炸机，至于仍燃起熊熊大火的“海伦那”号重巡洋舰，则没有飞机去有心“照顾”它。14时25分，虽然尽力规避，但仍有8枚鱼雷先后击中了“内布拉斯加”号战列舰。虽然航空鱼雷地威力不如潜艇和水面战舰发射地重型鱼雷，但数量众多的鱼雷击中。仍然不是“内布拉斯加”号所能抵抗的。14时30分，“内布拉斯加”号开始出现了右倾，虽然舰长下令紧急向左舷注水，但仍无法纠正舰身。随着舰身的右倾越来越严重。在请求了代理司令员后，舰长不得不于14时45分下令弃舰。“艾奥瓦”号战列舰在被数枚500公斤级穿甲弹击中后，完全失去了动力。全舰电力也全部中断，舰长先“内布拉斯加”号一步下达了弃舰的命令。而遭到重创的“海伦娜”号重巡洋舰。在看到“内布拉斯加”号战列舰弃舰后，舰长绝望之下，下达了自沉地命令。至此，除2艘受伤的驱逐舰趁乱逃走外，整个美国支援舰队全军覆灭。
与对待日军落水官兵不同的是，中国军队对落水或乘坐救生筏的美国官兵要有好多。在战事结束后，大量地驱逐舰及救生艇在海面上进行广泛地搜救，截至18日晚，总共救起了4700余人。虽然这些被救的美军官兵将会被送往国内关押，但中国海军的这一人道主义做法，还是受到了美国各界地广泛好评。美国海军部长甚至亲自给陈海发电，表示感谢。没过海军支援舰队在不到一天的时间里被中国海军全数毁灭，这一战报传回到美国国内后，引起了轩然大波。美国国会召开紧急会议，开始讨论美国政府地行为是否符合美国的利益。在罗斯福的演说下，国会议员们收回了对政府的质疑，又开始讨论起海军的建军思想是否有误。海军军部在回答国会咨询时，列举了大量的数据，证明美国海军目前的作法，是唯一能够在短时间内抗衡中国海军的方法。但同时也表示，这仅是一种应急和过渡措施。在国会询问到海军最近一段时间内的战略方向时，海军部也明确表示，在近期内将绝不再对中国海军进行主动挑衅。至于日本，海军部表示无能为力，对这件事，国会倒是表现出了少有的认同。海军部的官员们向国会议员们保证：虽然在近期内，美国海军无法抗衡中国海军，但大量的护航航母的生产，加上改建在船台上十余艘主力战舰为航母的计划完成后，美国海军将至少能够保证不被中国海军击败。但仍提了一个不太过分的要求，那就是需要更多更先进的航载机。