美军的第39特混编队拥有巡洋舰4艘，驱逐舰8艘。梅里尔将其分为3个队。4艘巡洋舰为一队，负责封锁奥古斯塔皇后湾的入口；8艘驱逐舰为二队、三队，二队负责攻击北面的日军舰只，三队负责攻击南面的日军舰只。
11月2日1点30分，美军的一架飞机趁着夜色闯入日本舰队，扔下一颗炸弹，将日军的巡洋舰“羽黑”号的甲板炸了一个大洞。稍后，日军舰队发现离岸大约50海里的地方有1艘巡洋舰和3艘驱逐舰，原来是美军梅里尔第39特混舰队赶来了。日军的大森指挥官急忙下令对梅里尔的舰队进行进攻，却突然又接到报告，日军在奥古斯塔皇后湾发现多艘运输部队的美军舰队。这样一来，大森有些进退两难，不知是向梅里尔发动进攻还是向奥古斯塔皇后湾的美军舰队发动进攻。其实，在奥古斯塔皇后湾发现的并不是运输舰，只是美军的3艘布雷舰。它们在那里的目的就是为了吸引日军侦察机的注意力，打乱日本的进攻计划。
正在大森进退两难之际，日军的一架侦察机发现之前奥古斯塔皇后湾的并不是运输舰队，只是布雷舰。这样一来，大森下令，即刻向美第39特混编队的舰队驶去，并迅速变为战斗队形，接近美舰向其发射雷鱼。
但是，美国的舰队却在日军发射鱼雷之前30秒的时候，提前向日军开火了。
在美军密集的炮火中，日军的“川内”很快就被炮火击中，变得不能动弹了。“五月雨”号和“白露”号为躲避美军炮火互相碰撞，造成“自相残杀”，不得不撤出战斗。
没想到如此顺利，盟军的梅里尔非常高兴。在长达半个小时的战斗中，美军的巡洋舰没有一次被击中，而日军的1艘巡洋舰和2艘驱逐舰一交手就被逐出了战斗。不过，大森发现情况不妙之后，命令舰队马上转向，因此幸运地躲过了美军所发出的25条鱼雷。2点50分，日军主力舰“妙高”号和“羽黑”号重巡洋舰开始调转方向，向南面行驶。在它的南面，以“阿贺野”号为前导的右翼警戒分队，跟随主力行动。见此情景，梅里尔抓紧机会对其进行了轰炸，盟军的炮弹如雨点般落到“妙高”号与“阿贺野”号两纵队的周围，打得它们四处逃窜。为躲避盟军的炮弹，日军的“初风”号驱逐舰在穿过巡洋舰“妙高”号与“羽黑”号之间时，不小心与“妙高”号相撞。“妙高”号在猛烈的撞击之下，掀掉“初风”号的两座鱼雷管，并将其右舷刮掉一大块。
3点13分，大森重新指挥舰队对美军舰队实施进攻。美军的“丹佛”号巡洋舰被日军的炮弹击中了3颗炮弹，但由于击中的位置是前部，因而幸运地没有被引爆。
此时，无数架日军的飞机也赶来增援，但由于云层的折射作用，海上舰队作战时炸弹所击起的水柱映出的光五颜六色，使得空中的日军驾驶员眼花缭乱。
大森看到美军巡洋舰旁边涌起的巨大水柱，误当作是巡洋舰被击沉，加上自己手下的3艘驱逐舰已经不能作战，故此下令全体撤退。
大森打的这场败战，让拉包尔的古贺司令非常生气，他解除了大森的职务。他又指派海军中将栗田健男指挥第2舰队从特鲁克南下，以挽回大森所造成的败局。栗田健男的舰队下编8艘重巡洋舰和4艘驱逐舰，还有一支力量与之相应的后勤舰队。
美军打败大森的消息让哈尔西兴奋不已，突然接到日军栗田舰队大举南下的消息。哈尔西的心一下子就提了起来。如果日军真的达到布干维尔岛的话，将会对美军在奥古斯塔皇后湾的两栖兵力形成严重威胁。可以说，能否抵挡住来势汹汹的日军南下舰队，关系着“樱花”的成败，乃至南太平洋战争的成败。
“现在，南太平洋战区到了最关键的时刻，”哈尔西坚定的说，“我们一定要将这股南下的日军舰队彻底击垮。”但是，如何才能抵挡住这支日军的舰队呢？梅里尔少将率领的第39特遣舰队当时正在普维斯湾补充燃料、弹药，路途太远，而且所有美国海军的重型巡洋舰又都被召回珍珠港的第5舰队。因此，要挡住这支强大的海军力量，从而使奥古斯塔皇后湾登陆部队免受血洗，确实是存在不小的困难。
此时，哈尔西手中能够调用的作战力量只有“萨拉托加”号和“普林斯顿”号两艘航空母舰。可是，如果没有其他的舰只作为掩护就贸然投入航空母舰的话，将会承受很大的风险。可是，如果拉包尔日军的航空战斗机和舰队同时杀来的话，“樱花”计划就面临着很大的困境，甚至会走向失败。
古贺上将的这次行动，让久经沙场的哈尔西进退维谷，左右为难。
经过再三考虑，哈尔西终于做出决定，采纳了麦克阿瑟一个月前就曾向他提出的建议，让自己的航空母舰去冒一次险——袭击停泊在拉包尔港内的日军舰船，届时日本的南下舰队最好就在港内。
哈尔西做出这种抉择是非常不容易的。当他决定动用航空母舰进行作战时，他的许多下属都发现他一夜之间老了许多。
因为，哈尔西的这次决定，是一个大胆的赌博，赢了，能够让自己立于不败之地；输了，航空母舰就会遭到毁灭，作战也会陷入被动。不过，这次上天再次将运气丢给了美国人。
11月4日16时33分，哈尔西地第38特混编队、第33特混编队指挥官向麦克阿瑟将军发出电报：“第38特混编队以最高的编队速度……赶赴南纬7度，东经154度30分附近。11月5日上午9时开始全力打击在拉包尔及其以北的日本舰船。第38特混编队在白天的接敌和退却时的空中掩护，由第33特混编队负责。请西南太平洋总司令于12时左右袭击拉包尔的舰船。”
第38特混编队指挥官谢尔曼的旗舰是“萨拉托加”号航空母舰，它载有第12航空大队。新型轻航空母舰“普林斯顿”号载有第23航空大队，警戒兵力由防空轻巡洋舰“圣地亚哥”号和“圣胡安”号与9艘驱逐舰组成。
为了能够在第二天的早晨到达指定的目的地，第38特混编队以27节的速度开进。幸亏那天的天气帮了美军，天空中厚厚的云层，挡住了日方侦察机的视线。11月5日9时，第38特混编队准时到达指定的起飞点。此点约在托罗基纳角西南57海里处，距拉包尔230海里。一声令下，“萨拉托加”号和“普林斯顿”号航空母舰上的97架舰载机立即起飞了。
对于编队指挥官谢尔曼来说，完成这次空袭拉包尔港内日军舰船的任务空前艰巨。他和他的参谋人员接到命令后经过通宵达旦的工作，才制订出接近、攻击和撤退的计划。准备的时间是如此仓促，以致计划的实施细节，大部分都是在飞机从母舰升空之后，由航空大队和中队指挥官通过无线电话在空中完成的。
老天再一次给了美国人意想不到的恩惠。在起飞时，天空还是蒙蒙细雨，而到达拉包尔上空时却是晴空万里。飞行员可以从50海里处看到拉包尔，很容易便区别出抛锚在港内的四五十艘舰船。其中就有栗田舰队的12艘舰船，这支舰队是3小时前刚刚到达拉包尔的。
当美国机群于11时左右转入圣乔治海峡时，拉包尔基地响起了急促的警报。71架“零”式战斗机紧急升空，但港内的舰船则来不及移动。
日本战斗机被美机的战术所欺骗。日机预料美机在接近目标时会分散成许多小队，因此它们先在远处飞翔待机，以便蜂拥而上。但美机却偏偏保持原队形进入日军高射炮火网，而在俯冲或投掷鱼雷之前的一瞬间才分散开来。正当日机考虑是否飞入自己的高射炮火网时，美国的“恶妇”式战斗机已向日机发起了进攻。
当俯冲轰炸机展开之际，鱼雷机便离开它们低飞，利用小片云作掩护，以便随俯冲轰炸机之后进行攻击。
这两批飞机俯冲穿过日军岸基高射炮火网，闯入港口里各舰发射的枪林弹雨中。
对于参加此次袭击的97架飞机来说，能够通过日军的空中拦截和地面防空火网，已经是一个奇迹了。更令人难以置信的是，如此之大的机群，仅损失了5架战斗机和5架轰炸机！
美国人发动的这次袭击，虽没有击沉一艘日本军舰，但所造成的伤害，使栗田的第2舰队暂时失去了战斗力。重巡洋舰“摩耶”号正在加油时，有一颗炸弹落进其烟囱，在轮机舱爆炸，后来用了5个月的时间才修好。重巡洋舰“高雄”号中了两弹，在水线处炸开一个大洞。重巡洋舰“爱岩”号受到3颗炸弹的破坏。刚从中途岛之役受创复员的重巡洋舰“最上”号，现在又再次受到重创，不得不再次进港修理。轻巡洋舰“阿贺野”号和“能代”号均被炸弹或鱼雷命中。栗田舰队还没上阵就被打得七零八落了。
美国人的这次打击，结束了日本重型军舰在这一海域的作战行动。此后，布干维尔作战就再也不用担心受到日本重巡洋舰的骚扰了，盟军由此掌握了这一海域的制海权。
西南太平洋战区这边，麦克阿瑟根据哈尔西的要求，命令肯尼对拉包尔进行了连续的空袭行动。此刻拉包尔的日军，由于将所有的飞机都派出去攻击哈尔西手下的第38特混编队去了，导致拉包尔地面已无飞机可以调动，美机因此随心所欲地轰炸了城市和码头。
美第38特混编队的航空母舰，大约于13时收回所有飞机，然后迅速撤退。
日本搜索飞机于14时45分声称“发现美军大舰队”，草鹿中将立即派出18架鱼雷飞机进行追击。19时15分，日机追上了“美军大舰队”，并立即展开攻击。
次日，东京广播电台声称：“这是一个了不起的胜利！”编造谎言说，炸沉美1艘大型航空母舰，1艘中型航空母舰着火后沉没，2艘重巡洋舰、1艘巡洋舰与1艘驱逐舰被击沉。
东京大本营嘉奖了日军拉包尔的航空部队，并把此役称作“第一次布干维尔空战”。
事实的真相是：日军飞机攻击的只是盟军从托罗基纳的登陆场返回特雷热里群岛途中的1艘步兵登陆艇、1艘鱼雷快艇、1艘坦克登陆艇，而且只使其受到轻微损失，己方却白白损失了两架宝贵的飞机。
在出动海空军的同时，日军第8方面军司令官今村中将命令第17集团军，坚决将盟军击溃于登陆之初。同时，从预定用于新不列颠西部的第17师主力中抽调一个步兵团，作为机动决战队，在盟军登陆地点进行登陆，以策应第17集团军的攻击。
11月6日，日军第53和第54步兵团各一部总共475名官兵登上4艘驱逐舰，开向托罗基纳，准备实施反登陆。另有700人登上一艘轻巡洋舰和数艘驱逐舰，增援布卡机场。
两支部队的掩护兵力由大杉少将指挥，计有轻巡洋舰“明野”号和驱逐舰“长波”号、“若月”号、“时雨”号、“五月雨”号和“大雾”号。
增援托罗基纳的日本部队，在登陆的过程中未遇到抵抗。从特雷热里群岛来的8艘美国鱼雷快艇已在托罗基纳角附近的普鲁塔岛建立了新的前进基地。但是他们没有发现日本登陆部队。
11月7日4-6时，475名日军在拉鲁马和科罗莫基那河之间的海滩登陆，在离普鲁塔岛不过4000码的地方建立了阵地。
同一天，驻布干维尔岛的日军步兵第23团为配合反登陆也发动了进攻。结果，实施反登陆的日军伤亡377人。
日军第8方面军司令今村错误地认为：已在布干维尔登陆并扩大了登陆场的盟军，必将进攻位于该岛最北端的布卡岛。于是他决定利用驱逐舰将920名援兵运往布卡岛，并撤出布干维尔岛上的700名老弱残兵。
11月8日上午8时，盟军登陆托罗基纳第二梯队的第二部队在安德逊上校的指挥下进入奥古斯塔皇后湾。这一梯队包括3艘人员运输舰和3艘物资运输舰，由一个驱逐舰大队和一个扫雷艇队护航。它们运来的是第37步兵师的第148团和一个高射炮连。