В 1110 «Солт Лейк Сити» получил четвертое и последнее попадание, в результате которого затопило отсек гирокомпаса и кормовое МО (вода в последнем поднялась на метр с лишним). Несмотря на 5-градусный крен на левый борт, крейсер еще мог держать высокую скорость. Однако в 1125 вышло из строя кормовое КО и скорость упала до 20 узлов. Макморрис приказал трем эсминцам прикрыть крейсер торпедной атакой, но в 1138 отменил приказ, поскольку на «Солт Лейк Сити» смогли ввести в действие котлы. Эта демонстрация атаки все же сыграла свою роль, заставив японцев отвернуть. В 1150 грянула новая беда: арктическая вода попала в топливо и все форсунки в котлах крейсера вышли из строя. Давление пара упало, остановились генераторы и турбины. Корабль остался без хода и энергии, в 1155 подняв сигнал «Скорость - ноль», причем флаг «Ноль» был тут же пробит японским снарядом. Вряд ли теперь кто-либо поставил бы на жизнь «Солт Лейк Сити» даже доллар.
«Нати» и «Майя» находились в 95 кабельтовых на левой раковине своей жертвы, быстро сближаясь и не прекращая стрельбы. С другого борта приближались легкие крейсера, а японские эсминцы выходили в позицию решающего торпедного залпа. Нетерпеливый «Хацусимо» выпустили шесть торпед еще в 1154, но остальные свои сохранили. «Солт Лейк Сити», превратившийся в “сидячую утку”, продолжал стрелять из кормовых башен под локальным управлением, расстреливая последние 15% боезапаса.
В этот критический момент американские эсминцы вышли в торпедную атаку на «Нати» и «Майя» с дистанции 85 кабельтовых. Но не успели они сблизиться с противником, как увидели, что тот стал поворачивать на запад. Что случилось и почему Хосогая не захотел победы, которая сама падала ему в руки?
Существует несколько объяснений странного поступка японского адмирала. Топливо на японских кораблях подходило к концу и его могло не хватить до базы. Аналогичная ситуация была с боезапасом (хотя на «Нати» оставалось более 40%, а на «Майя» около 25% снарядов ГК), а то, что крейсер противника потерял ход, Хосогая не видел. Он также опасался американских бомбардировщиков, ожидая их прибытия с минуты на минуту, а его флагман «Нати» в 1148 получил два опасных попадания от трех приближавшихся американских эсминцев. Один из них - «Бейли» (единственный, кто успел выпустить 5 торпед) - получил в ответ два попадания 203-мм снарядами и был вынужден отвернуть. За ним последовали и другие.
Спустя несколько минут «Солт Лейк Сити» смог дать ход: сначала 15 узлов, затем 23 узла. В 1212 противники разошлись и американское соединение взяло курс на Датч-Харбор. Японские корабли на следующий день вернулись на Парамушир, включая и все три транспорта. Так что задачу они свою не выполнили и этот бой (у японцев “бой у острова Атту”) можно записать в актив американцев. Несмотря на явное преимущество противника, их потери оказались ничтожными: 7 убитых и 20 раненых, повреждены эсминец и тяжелый крейсер. Хотя японцы выпустили огромное количество снарядов: «Нати» 707 203-мм и 276 127-мм, «Майя» соответственно 904 и 9, «Абукума» 95 140-мм и т.д., а также 43 торпеды.
Согласно японским данным в крейсер попало только 5 127-мм снарядов: 3 в правый борт около 0350 и 2 около 0648 (Токийское время), так что свои 832 203-мм снаряда «Солт Лейк Сити» выпустил в “молоко”. Первый снаряд попал в кормовую часть ходового мостика, убив 11 и ранив 21 человека; второй повредил одну из опор грот- мачты; третий попал в самолетную палубу, повредил катапульту, убил 2 и ранил 5 человек в торпедном отделении под палубой. Из двух более поздних снарядов один попал справа в лобовую плиту башни №1: башню заклинило, внутри убило 1 и ранило 1 человека. Последний снаряд попал с правого борта в сигнальную платформу, но повреждения были незначительные. Количество пострадавших оказалось больше, чем у американцев: 14 убитых 27 раненых.
После возвращения на Парамушир «Нати» и «Майя» 31 марта ушли в Йокосуку, где первый ремонтировал повреждения с 3 апреля по 11 мая. «Майя» 15 апреля снова ушел в Оминато, простоял там с 19-го по 27-е, когда ушел на Парамушир, прибыв туда 29 апреля. Вице- адмирал Хосогая за нерешительное руководство боем был отстранен от должности командующего 5-м Флотом и заменен вице-адмиралом Сиро Кавадзе.