7月19日，日军在损失了超过2700架战机后终于顶不住了，南方军司令部要求大西中将的特攻队随时准备投入作战。()
20日下午1点13分，被日军飞机发现的位于路易西亚德群岛西南方300公里处的新唐海军第3舰队遭到了日军机群空前规模的攻击。
100多架紫电战斗机缠住了防空作战的食雀鹰，200多架99轻爆和99陆攻携带着炸弹和鱼雷朝舰队猛扑而去。
第三舰队猛烈的防空炮火对于日军机群来说是不折不扣的噩梦，由于机体薄弱，飞行员缺乏实战经验，在第一架飞机投下炸弹前已经有50多架飞机被击落。
尽管防空炮手努力作战，猛烈的轰炸最终还是来临了，澎湖号轻巡洋舰中弹5颗，鱼雷3条，油舱被炸穿引燃，烈烟冲天，没多久，随着几声巨响，弹药库殉爆的澎湖号被波涛吞没。
三亚号中弹13颗，火势蔓延，主机停车，全舰报废，半小时后沉入海底。
乐毅号重巡洋舰被4条鱼雷命中，后部动力设施全毁，3颗炸弹又将其舰桥和前主炮彻底破坏。
南海号航母重伤，另有几艘战舰轻伤。
日军的攻击可谓猛烈，可惜飞行员缺乏训练，投弹命中率低，此其一；身为陆航飞行员，在攻击舰队时基本没有做到集中攻击大型战舰，此其二；不知如何躲避军舰防空炮火，导致在攻击前和攻击后被大量击落，此其三。所以，这波400余架的日军战机在摧毁重伤4艘战舰后，只有不到200架得以逃脱，有力的印证了大西泷治郎中将关于陆军航空兵常规攻击新唐舰队必然惨败的断言。
2点09分，100多架飞机组成的日军机群再度飞来，第三舰队剩余的43架食雀鹰全部起飞迎敌。
等到双方接触时，第三舰队的战斗机飞行员们才发现，这100多架日军战机居然全部是战斗机。战斗机群单独攻击舰队？没等人的脑子转过来，双方就开始交火了，激烈的空战再度上演。
第三舰队的旗舰，东海号航母上，众人也是丈二和尚摸不着头脑，日本航空兵只剩战斗机了？
疑惑没有持续太久，16分，300多架日军飞机组成的机群又出现了。
“见鬼！”伍世显破口大骂，“我们进了日本人的套了！”“立即向友军求助！”参谋长徐靖也是捏了一把冷汗，“舰队且战且退，向西北方向靠拢。”