30日破曉時分，田中編隊已經(jīng)深入了美軍航空偵察圈，各艦都做好了防空準備。早晨7時30分（9時30分），美軍一架B-25出現(xiàn)在空中，他們被發(fā)現(xiàn)了。美軍飛機整整在編隊上空盤旋了一個多小時才離去，看來他們的詳細情況已經(jīng)為美軍所知，但是為了完成任務，田中少將硬著頭皮前進，幸運的是一路竟然平安無事（實際上根據(jù)美方資料，當時美方并不清楚田中編隊的確切構(gòu)成，那么這架B-25究竟為什么沒能確認日軍編隊船只身份，暫不得而知）。

下午16時45分，田中少將下令編隊取單縱隊前進。田中少將本人乘坐的旗艦“長波”號一馬當先，驅(qū)逐艦“高波”號緊隨，這2艘都是掩護隊的成員。其后為第15驅(qū)逐艦分隊的4艘驅(qū)逐艦，最后是“江風”號和“涼風”號。每艘船的間距大約是600米左右。大約在20時，編隊接近了瓜島水域，為了探明前方情況，避免本隊直接遭遇美軍艦隊，田中少將讓“高波”號驅(qū)逐艦離開編隊，先行進入鐵底灣，進行偵察。隨后，編隊航速減為21節(jié)，分成兩支進入鐵底灣。一支由田中少將本人率領(lǐng)，包括旗艦“長波”號和“江風”號、“涼風”號；另一支由第15驅(qū)逐隊司令佐藤寅次郎大佐指揮，包括“親潮”號、“黑潮”號、“陽炎”號、“卷波”號4艘驅(qū)逐艦。前者在多馬角（Doma Reef）投放鐵桶，后者在塔薩法隆加角(Tassafaronga Point)投放鐵桶。

20時40分（亦有說法為20時45分），各艦接近了投放點，田中少將下令整支編隊航速降低到12節(jié)，進行投放準備工作。就在21時12分，各艦上人員忙成一片的時候，擔任前方警戒的“高波”號突然發(fā)現(xiàn)了一支美國艦隊。在黑夜中，了望哨判斷為驅(qū)逐艦7艘（在此不要笑話日本觀察員判斷錯誤，在夜晚能看清楚萬米之外的軍艦已經(jīng)是很不容易了）。三分鐘后，田中少將接到了“高波”號艦長小倉正身中佐的報告。雖然田中少將沒有看見美軍，但是他果斷決定停止投放工作，進行反擊。這時全體編隊立即進入戰(zhàn)斗狀態(tài)，在匆忙進行投放工作的驅(qū)逐艦的甲板迅速進行清理，一些鐵桶直接被丟棄到了水里以騰出空間。其中 “江風”號和“涼風”號立即轉(zhuǎn)向，取與美軍平行航向；佐藤大佐的部隊維持原航向，保持低速；田中少將的旗艦帶著佐藤編隊前進一段之后，讓開航線讓佐藤部隊前進，之后“長波”立即轉(zhuǎn)向，也取與美軍部隊平行的航向（雖然筆者無法得知田中賴三的具體想法，但是從實際效果看，他的7艘驅(qū)逐艦已經(jīng)分成2個主要部分，呈鉗形隊形）。

雖然美軍驅(qū)逐艦的魚雷攻擊沒有奏效，但是由于雷達的幫助和日本驅(qū)逐艦的為戰(zhàn)斗進行的準備工作，美軍編隊還是先敵開火了。21時20分首先是照明彈照亮了夜空，接著美軍巡洋艦編隊開火了。不過由于雷達探測的問題，美軍5艘巡洋艦并非一起開火。賴特少將所在的旗艦“明尼阿波利斯”號率先開火，向9200碼外的“高波”號進行射擊（在這里，我們發(fā)現(xiàn)，他的艦隊與日本最近的軍艦距離小于12000碼的“安全”距離，究竟賴特少將為何突然如此大膽，原因不詳）。接著其后的各艘巡洋艦也跟著射擊，除了“彭薩科拉”號和“檀香山”號。前者因為裝備了新的SG雷達，沒有跟隨開火，直到2分鐘后自己的一個火控雷達屏幕出現(xiàn)一個目標的清晰圖象才開始射擊。后者則因為炮塔沒有旋轉(zhuǎn)到位，但是也很快投入射擊，并且其152毫米炮充分顯示了高射速。還有，有幾艘巡洋艦的127毫米副炮也加入炮擊。此時，我們很難判斷巡洋艦部隊分別具體在射擊哪個目標，但可以確定的是大部分炮彈飛向了“高波”號。該艦剛開了兩炮，就被成批的美軍炮彈命中，燃起了火焰。

在美軍開火之后，機智的田中少將已經(jīng)迅速判明美軍艦隊的在實力上超過自己――他看著美軍炮口閃光，對方的每一次炮擊都把對方自己的軍艦照得通亮（就算炮口閃光不照亮軍艦，一個戰(zhàn)斗部隊的海軍軍官也能判斷開火的船隊中有巡洋艦、戰(zhàn)列艦還是驅(qū)逐艦）；因此選擇與之炮戰(zhàn)不僅吃虧而且容易暴露，倒是自己軍艦裝備的九三式氧氣魚雷是夜幕中對付美軍極佳的殺手锏（田中少將早在開戰(zhàn)前擔任第2水雷戰(zhàn)隊下屬的驅(qū)逐隊司令的時候，就積極訓練部屬的夜間魚雷攻擊戰(zhàn)術(shù)，因此他現(xiàn)在率領(lǐng)的這些驅(qū)逐艦上多是當年的部曲，對這樣的魚雷攻擊戰(zhàn)術(shù)可謂輕車熟路）。21時22分，他簡單地下令不許開炮，以炮口閃光為目標，發(fā)射魚雷！同時施放煙霧，干擾美軍的瞄準。接到命令后，一時還未喪失戰(zhàn)斗力的“高波”先在21時23分將全部8條魚雷發(fā)射了出去。緊接著，日本驅(qū)逐艦紛紛開始發(fā)射魚雷。其中佐藤大佐指揮的第15驅(qū)逐隊中的“黑潮”號和“親潮”號2艘驅(qū)逐艦分別在21時28分和29分將2枚和8枚魚雷發(fā)射出去（另外2艘為何沒有發(fā)射，原因不詳）。21時30分（亦有資料認為是21時33分），輪到“涼風”號和“江風”號。21時33分（亦有資料認為是21時32分），田中的旗艦“長波”號最后一個發(fā)射魚雷――根據(jù)日軍記載，該艦向1艘美國戰(zhàn)列艦發(fā)射了8條魚雷（這艘誤判的戰(zhàn)列艦就是“彭薩科拉”號，分析見后文）。這批魚雷就象數(shù)群惡鯊，從不同方向直撲美軍巡洋艦隊，由于氧氣魚雷航速快，尾跡不明顯，在夜晚中更難以躲避。

21時27分，剛打完9輪齊射，酣戰(zhàn)正興的“明尼阿波利斯”號突然挨了魚雷，而且是連中兩枚。從時間上分析，這些魚雷正是來自于“高波”號驅(qū)逐艦的亡命一擊。其中一枚在1號炮塔前部左舷附近爆炸，另一枚則擊中2號鍋爐房?！懊髂岚⒉ɡ埂碧柕呐炇讛嗔眩烍w開始燃燒。雖然她又頑強地打了2次齊射，但是不得不退出了戰(zhàn)斗――日本魚雷在第一時間就敲掉了美軍的指揮中樞。盡管賴特少將還能通過無線電報話機與其他軍艦取得聯(lián)系，但是在離開戰(zhàn)列之后，他已經(jīng)完全沒有辦法控制戰(zhàn)斗的進程了。

巡洋艦編隊的2號艦“新奧爾良”號在旗艦中雷半分鐘后被魚雷命中（估計也是“高波”號發(fā)射的）。魚雷擊中左舷1號炮塔的位置，引爆了彈藥庫，導致包括1號炮塔在內(nèi)的整個艦首斷裂，立即喪失了戰(zhàn)斗能力，航速也逐漸降低到5節(jié)。2號炮塔內(nèi)以及包括1號炮塔在內(nèi)的艦首部分人員全部喪命。

3號艦是“彭薩科拉”號，這艘軍艦發(fā)現(xiàn)前面的巡洋艦都中雷，于是立即轉(zhuǎn)舵避讓（因為被魚雷擊中的軍艦會減速，還可能失去對舵的控制，不避讓很可能會發(fā)生碰撞）。但是，當時艦長洛厄爾上校正在防空戰(zhàn)位，位于操舵室內(nèi)的是基勒中校，他不知道出于何種考慮，竟然選擇了左舵。這個選擇的弊端是，當“彭薩科拉”號從前兩艘巡洋艦的左側(cè)繞過去的時候，燃燒著的兩艦將該艦的身影照得分外清晰。此時，也正是田中少將親自帶隊的3艘驅(qū)逐艦發(fā)射魚雷的時候（從時間上很難判斷“黑潮”號和“親潮”號是否注意到了“彭薩科拉”號），因此這些魚雷集中朝這個方向撲來。在21時38分，“彭薩科拉”號為這個愚蠢而輕率的決定付出了代價――一條魚雷擊中了她，威力巨大的戰(zhàn)斗部爆炸后撕開了她的燃料艙，一股油柱直沖主甲板和上層建筑，很快劇烈燃燒起來。

位于第4艘位置的“檀香山”號看見前面巡洋艦中雷以及“彭薩科拉”號的避讓也立即轉(zhuǎn)舵。不過她選擇了右舵，并且提速到30節(jié)，不斷機動避免與友艦碰撞。幸運的她躲過了一劫，但是由于她與日軍編隊之間被燃燒的友艦隔斷，因此盡管她極力保持射擊，但是由于找不到目標，不得不在21時36分停止射擊。

巡洋艦隊列中最后一艘是“北安普頓”號，她一直跟著“檀香山”號的航跡航行，因此也是右舵從未交戰(zhàn)的一側(cè)繞過了前面燃燒的巡洋艦。之后，她突然找不到前面的“檀香山”號（這個時候，由于“檀香山”號速度比較快，“北安普頓”號已經(jīng)大大落后于她了，因此沒有看見），于是左舵返回戰(zhàn)場，大約是在21時40分前后，透過濃煙和火焰進行射擊。21時48分，該艦的了望人員忽然發(fā)現(xiàn)左舷水中有兩條魚雷軌跡。艦長基德上校立即下令左舵躲避。然而，一切還是晚了，魚雷命中了左舷后部。爆炸撕裂了甲板和防御隔壁，形成大洞。除了右舷外側(cè)的那個螺旋槳之外，其余三個都被炸壞，喪失了作用，這導致航速迅速喪失。同時，船體開始大量進水，逐漸向左側(cè)傾。更為糟糕的是一股柴油從破裂的軍艦艦體里噴射而出，被火點燃，進一步使得127毫米副炮的炮彈爆炸。這一連串事態(tài)的惡化使艦體中部劇烈燃燒，火焰直沖天空。

至此，日軍的魚雷和戰(zhàn)術(shù)充分顯示出了威力，美軍的5艘巡洋艦已經(jīng)有4艘被打殘，退出了戰(zhàn)斗，只剩一艘“檀香山”號還保持著戰(zhàn)斗力。雖然美軍在實力上并未處于下風，但是這一記悶棍徹底摧毀了美軍指揮官的斗志和指揮體制（直到22時賴特少將才通過無線電下令將指揮權(quán)移交給位于“檀香山”號上的少將），他們只想著安全撤離，因此只顧著搶救和掩護受傷船只離開危險水域，并沒有有力反擊。此間，唯一的進攻是已經(jīng)航行到薩沃島西側(cè)的前衛(wèi)驅(qū)逐艦隊再度發(fā)射了一批魚雷，可是因為距離遙遠，沒有任何效果。