Кондо подходил тремя группами. Впереди шла дальняя завеса из крейсера «Сендай» и трех эсминцев, за ней в 2 или 3 милях - ближняя завеса из крейсера «Нагара» и 6 эсминцев. И только потом следовали 2 тяжелых крейсера и линкор. В 2238 «Сендай» сообщил командующему о “двух крейсерах и 4 эсминцах” к северу от Саво, после чего с эсминцем «Сикинами» пошел на сближение, приказав остальной паре разведать обстановку к югу от острова. На мостике «Атаго» вице-адмирал Кондо огласил оперативный приказ на атаку. Он разделил группу Кимуры на две части: «Нагара» и 4 эсминца послал вперед в качестве авангарда, а остальным двум эсминцам приказал возглавить строй крупных единиц, которые стали обходить Саво с севера и запада. «Нагара» повел эсминцы полным ходом в пролив между Саво и Гуадалканалом, вслед за первой парой, которую послал Хасимото. Таким образом, в полном соответствии с японской практикой, Кондо разбил свои 14 кораблей на 4 отряда.
В 2252, когда луна скрылась за горами мыса Эсперанц, контр-адмирал Ли приказал поворачивать на запад, чтобы завершить обход Саво по часовой стрелке. Только «Вашингтон» закончил поворот, как его радар в 2300 обнаружил цель в 9 милях по правому борту. Оператор следил за целью (это был «Сендай») в течение 12 минут, пока ее не увидел артиллерийский офицер через перископы директора главного калибра. В 2316 Ли приказал командиру линкора открыть огонь по готовности и спустя минуту 406-мм снаряды полетели в сторону противника. «Сендай» тут же поставил дымовую завесу и вместе с «Сикинами» отошел на север, преследуемый залпами линкора, который управлял стрельбой по радару.
В 2322 головной эсминец «Уолк» дал первый залп по двум эсминцам, показавшимся к югу от Саво. К нему тут же присоединились «Бенхэм» и «Престон», за которыми через 4 минуты последовал и «Гуин», до этого стрелявший осветительными снарядами в сторону «Сендай». В это время появился «Нагара» и еще 4 эсминца. Японские корабли, плохо видимые на фоне берега Саво, открыли ответный огонь. В 2330 первые два эсминца выпустили торпеды, через 5 минут то же сделали корабли Кимуры. «Уолк», получив попадания, стал уваливаться влево. «Престон» был буквально засыпан снарядами и вскоре полностью вышел из игры: на нем повредило два котельных отделения, снесло все надстройки от середины корпуса до кормы, но он сохранил все торпеды. «Гуин» получил снаряд в турбинное отделение, еще несколько в надстройки, отчего ослабли стопора в торпедных аппаратах и его «рыбы» выскользнули в воду. В 2338 до цели дошли и японские торпеды: «Уолку» оторвало нос по самый мостик, а «Бенхэму» - по носовые орудия. Все 4 американских эсминца были выведены из строя и не один не успел выпустить по противнику торпеды. «Уолк» быстро погружался и экипаж его оставил. Когда в 2342 почти весь корабль ушел под воду, на нем начали взрываться глубинные бомбы, убивая тех, кт о оказался в воде. Примерно в то же время экипаж оставил «Престон», который тут же перевернулся и, проплавав 10 минут носом кверху в 2346 ушел на дно. «Бенхэм» и «Гуин» поспешили на запад, чтобы выйти из боя. У японцев снарядами был поврежден эсминец «Аянами» и он вместе с «Уранами» повернул на курс отхода.
Пока эсминцы перестреливались линкоры никак не могли разобрать с отметками на экранах своих радаров. Так что, если Кондо хотел делением своих сил запутать противника, то это ему удалось. А на «Саут Дакоте» вообще вышибло предохранители электросети, и у линкора вышли из строя сразу поисковый и артиллерийский радары. Вера в них была настолько высока, что экипаж оказался близок к панике. К тому же от стрельбы собственных орудий загорелся самолет на кормовой катапульте. К счастью, дульные газы от следующего залпа, сделанного по находящему за кормой «Сендай», сбили самолет в воду.
Линкоры стали обходить тонувшие эсминцы: «Вашингтон» повернул влево, а «Саут Дакота» - вправо, совершенно потеряв из виду флагмана. Зато «Саут Дакота» был обнаружен кораблями Кимуры, которые в 2355 дали по нему 34-торпедный залп и сообщили Кондо о присутствии линкоров. В это время корабли Кондо ходили взад и вперед по другую от боя сторону острова Саво, чтобы дождаться окончания выяснения отношений между легкими силами. Во главе шли два эсминца, затем «Атаго», «Такао» и «Кирисима». Получив сообщение от Кимуры, Кондо развернулся и пошел на противника. «Саут Дакота» продолжал сближаться и с Кимурой и с Кондо. Но корабли первого, затеяв сложный поворот после выпуска торпед, потеряли противника из виду. Его заметили головные эсминцы Кондо и осветили прожекторами. Град снарядов с двух тяжелых крейсеров и линкора посыпался на «Саут Дакоту», который за 23 минуты с дистанции 25 кабельтовых получил около 42 попаданий, из которых по меньшей мере 16 203-мм снарядами типа 91. Повреждения оказались поверхностными и ограничились надстройками (39 убитых, 52 раненых). Но выход из строя радаров и систем управления огнем заставил американский линкор покинуть поле боя. Выпущенные по нему торпеды снова прошли мимо.