24日凌晨，栗田舰队进入锡布延海，不久日舰雷达发现有大片空中目标信号，这显然是美机来临的征兆。栗田立即命令所有舰艇用密集火力实施拦阻，其中"大和""武藏"都集中在第一防空队的内圈里，它们周围环绕着驱逐舰，几百门火炮全都摇到高仰角，严阵以待。10时25分，第一波美机来临，"大和""武藏"率先向空中开炮，就连两舰上的三联装巨炮也一改对海射击的本职，把炮口调到最高仰角，向美国机群发射炮弹。日军还启动大功率电波干扰机，破坏美机之间的无线电通信。
但美国战机凶猛的"炸弹雨"让日舰陆续中招，"武藏"号在一分钟内连挨数枚炸弹，其中一枚60公斤炸弹直接砸到主炮炮塔上，因炮塔装甲极厚，炸弹被弹到舷外爆炸。10时27分，3架美国TBF鱼雷攻击机对"武藏"号展开夹击，军舰右舷被一枚鱼雷炸开一个大口子，导致大量海水涌入，军舰瞬间右倾5.5度，这枚鱼雷爆炸产生的震动使得"武藏"号主炮方向盘一度卡死，不能转动，主炮丧失齐射能力。
