Приказы, полученные капитаном 1-го ранга Маквеем, объясняли ему сущность возложенной на него задачи, однако не раскрывали точную природу его сверхсекретного груза. Крейсеру было приказано следовать полным ходом в Перл-Харбор, высадить там пассажиров, а затем идти на Тиниан в группе Марианских островов и там выгрузить свой атомный груз. Специальная задача, возложенная на «Индианаполис», была выполнена без всяких помех. Утром 19 июля крейсер вошел в Перл-Харбор, установив новый рекорд скорости, пройдя 2091 милю от Калифорнийского побережья до острова Оаху за 74,5 часа.
В Перл-Харборе «Индианаполис» был обслужен на высшем уровне приоритета, несмотря на то, что в очереди стояло много кораблей гораздо большего размера, командиры которых были старше Маквея. Пассажиры были высажены, горючее и другие виды снабжения оперативно были доставлены на борт, и через 6 часов «Индианаполис» уже покинул Перл-Харбор. Следующие семь дней «Индианаполис», идя довольно скромной скоростью 24 узла, пересекал Тихий океан. Крейсер, которому необходимо было пройти в западном направлении 3000 миль, шел, на пару часов опережая предписанный ему график движения.
Специальное задание успешно завершилось выгрузкой 26 июля сверхсекретного груза на о. Тиниан. После этого знаменитый крейсер снова был возвращен к выполнению своих обычных обязанностей. Ему было приказано после короткой стоянки на Гуаме проследовать на Лейте и в качестве флагманского корабля 5-го флота снова принять на борт адмирала Спрюэнса и его штаб. Капитан 1-го ранга Маквей запросил эскорт на последние 1200 миль подхода к острову Лейте.
Обычно крейсера считались в безопасности от возможного нападения подводных лодок, если они могли следовать постоянной среднеэкономической скоростью хода в 20 узлов или более, а у «Индианаполиса» средне-экономическая скорость хода составляла 15,7 узла. Однако, хотя в районе Марианских островов и имелись в наличии готовые к действию эскортные корабли, требование Маквея было отклонено на том основании, что в эскортировании «Индианаполиса» не было никакой «необходимости». Таким образом, 28 июля капитан 1-го ранга Маквей вывел свой неэскортируемый корабль в море, имея приказ «следовать противолодочным зигзагом по собственному усмотрению».
До 19:30 «Индианаполис» следовал противолодочным зигзагом истинным курсом 262˝ со скоростью 17 узлов. В 19:30 29 июля следование зигзагом было прекращено. С той же скоростью 17 узлов крейсер продолжал идти через Филиппинское море прямым курсом. Через несколько часов, когда видимость по курсу «Индианаполиса» уменьшилась примерно до 7 миль, Хасимото, не подозревая, что где-то вблизи от него находится корабль противника, приказал Джи-58 всплыть на поверхность.
Обнаружив «Индианаполис», Хасимото, считая, что перед ним линейный корабль типа «Айдахо», вновь погрузился, приготовив к залпу торпедные аппараты, а «кайтены» к немедленному выпуску. Хасимото утверждает, что он выпустил по «Индианаполису» шесть торпед и сам видел при этом три попадания. Затем, видя, что его цель, хотя и потеряла ход, однако, не тонет Хасимото погрузился глубже, чтобы перезарядить торпедные аппараты и предпринять новую атаку. Во время перезарядки торпедных аппаратов слежение за торпедированным кораблем противника велось гидрофонами и шумопеленгаторами. Через час Джи-58 снова всплыла на поверхность и более часа тщательно осматривала район в поисках точных доказательств гибели торпедированного ею американского корабля.
Однако никаких обломков или других доказательств гибели американского корабля обнаружено не было, хотя погода для поиска была весьма благоприятной. Луна периодически появлялась из-за облаков, освещая спокойное море. Дул слабый (10 узлов) юго-западный ветер, а скорость юго-западного течения составляла 1 узел. И тем не менее Хасимото не обнаружил каких-либо плавающих обломков, несмотря на то, что в воде находилось более 800 человек команды потопленного им корабля и море на мили вокруг кишело обломками и целыми озерами мазута. Это несколько озадачило Хасимото, поскольку он был уверен, что корабль, получив такие серьезные повреждения, не мог уйти из этого района на большой скорости, и даже если бы он и пытался уйти, То все равно должен был остаться в пределах видимости. Так и не обнаружив никаких доказательств потопления, Хасимото оставил район, опасаясь возмездия со стороны кораблей охранения, поскольку считал, что атакованный им столь крупный корабль обязательно должен был их иметь.