Между тем, положение северной группы стало критическим. В 09 ч 00 мин казалось, что крейсера, обходившие ее левый фланг, вынудят авианосцы повернуть обратно на север, прямо под орудия японских линкоров. Тогда командир группы приказал самолетам, находившимся над соединением противника, но уже израсходовавшим бомбы и торпеды, выходить в ложные торпедные атаки в надежде, что вражеские корабли повернут на обратный курс. Истребители штурмовали палубы и надстройки линкоров, крейсеров и эскадренных миноносцев. Это уже был жест отчаяния. Заходы на штурмовку и в ложные атаки производились под сильнейшим зенитным огнем, который причинил многочисленные повреждения самолетам, а часть из них уничтожил. В 09 ч 20 мин группа японских эскадренных миноносцев, которая шла параллельно строю авианосцев по их правому борту и пока не принимала активного участия в бою, сблизилась с американскими кораблями на большой скорости и выпустила торпеды с дистанции 50 кабельтовых. Читателю, наверняка, известно, что японцы в то время располагали, пожалуй, лучшими в мире быстроходными и очень мощными торпедами, однако командирам этих эсминцев не удалось в данной атаке показать свое искусство, которое они демонстрировали в прежних боях. Часть торпед была на ходу расстреляна американскими истребителями, часть прошла мимо цели.
Эта атака еще более осложнила и так безрадостное положение северного соединения. На левом фланге японские крейсера вышли на траверз и уменьшили дистанцию до 52 кабельтовых, в то время как на правом фланге эсминцы подошли еще ближе. Несмотря на то что линейные корабли остались далеко позади и оторвались друг от друга, они продолжали вести интенсивный огонь и многие снаряды попадали в цель. В качестве следующего шага противника явно планировалось дальнейшее выдвижение крейсеров, и тогда авианосцы вынуждены будут отвернуть на главные силы. Пока никакие контрмеры — торпедные атаки, артиллерийский огонь или удары авиации — не могли остановить японцев. Авианосное соединение 3-го флота, чья помощь была обещана, полным ходом шло в западном направлении, но сумело бы занять позицию, пригодную для подъема первых самолетов, не ранее чем через 1,5 ч.
Около 09 ч 25 мин, когда казалось, что полное уничтожение северной и перехват средней группы являются только вопросом ближайшего времени, произошло совершенно неожиданное. Японские корабли, грозно нависшие над флангами, прекратили огонь, легли на обратный курс и, выйдя из боя, пошли на север. Этот маневр, совершенно необъяснимый в то время, означал конец боя надводных кораблей у острова Самар. Причины выхода японцев из боя с несравненно более слабым противником до сей поры являются предметом многих предположений и толкований.
Уцелевшие корабли северной группы контр-адмирала Спрегью, которые все еще не могли поверить в свою счастливую судьбу, снизили скорость до 15 узлов и направились на юг, подальше от непосредственной угрозы. Американцы начали энергично приводить себя в порядок: аварийные партии заделывали многочисленные пробоины, откачивали воду и очищали от обломков полетные палубы, готовясь возобновить полеты. Сотням раненых людей требовалась экстренная медицинская помощь.
Японское соединение, наоборот, повело себя совершенно нелогично. Вице-адмирал Кинкейд, по его словам, был совершенно озадачен действиями Курита после выхода его кораблей из боя с американскими эскортными авианосцами. Донесения атакующих пилотов хотя и содержали многие неточности, свидетельствовали, что более 2 ч японские корабли, следуя различными, часто просто противоречивыми курсами, оставались на небольшом удалении от того места, которое они занимали после прекращения боя. В этот период они и не отходили к проливу Сан-Бернардино, но и не двигались к заливу Лейте. Казалось, они просто кружились в одном и том же районе, не имея перед собой ясной цели, теряя воистину бесценное время и пренебрегая беспрецедентными возможностями. Позже контр-адмирал Коянаги так объяснил эти действия: «Мы собирали и оценивали информацию, готовясь атаковать силы в заливе Лейте. Кроме того, остро стояла проблема поврежденных кораблей: один тяжелый крейсер взорвался и затонул, три имели серьезные повреждения. В конце концов, крейсер «Кумано» был отправлен в базу малым ходом в сопровождении тоже поврежденного эскадренного миноносца. Два других, которые совсем потеряли ход, пришлось потопить торпедами. Эскадренные миноносцы занимались спасением уцелевших людей».