近時，楊承武的特遣分隊已經啟航去烏利西島了。相距遙遠，再把他們招回來也是無濟於事。再說。敵我力量也毫無任何令人憂心之處。艦隊加油之後，伍潛龍立刻下令返航菲律賓。伍潛龍艦隊分成了三支特遣分艦隊。24日凌晨編隊完畢，三支特遣分艦隊前後擺成長達200多海里的長蛇陣，向西商迤邐前進。空軍聯隊呈扇形鋪開在天空中搜尋。能見度極好。凌空俯瞰，碧綠的海水，煙波浩渺，一座座熱帶島嶼猶如晶瑩的寶石，閃閃發光。7時46分，在3000上空飛行的“龍興”號航空母艦的一名飛行員。從飛機雷達中發現一支日艦隊，幾分鐘之後。用肉眼也能看見了。這支艦隊就是遭到“海鷗”號和“海雀”號潛艇攻擊的那支日本艦隊，包括5艘戰列艦、8艘重型巡洋艦、兩艘輕型巡洋艦、13艘驅逐艦，其中兩艘戰列艦是16萬噸的“大和”號和“武藏”號。據估計，由慄田上將指揮的這支日本艦隊，如果它一刻也不停的話，那麼在25日凌晨就可以到達萊特島海域。日本海軍已在各海灣、海峽佈下了水雷，守備森嚴，以逸待勞。伍潛龍不想穿過這些海峽迎擊慄田的艦隊。此外，據情報處報告。小澤上將率領另一支包括航空母艦的日本艦隊已經駛離日本本土，很可能從菲律賓的北部打過來，鑑於這兩個原因，伍潛龍更不願意在內海海峽交戰。他決計用大規模空襲阻截慄田的艦隊。簡而言之，伍潛龍在菲律賓以東得知慄田艦隊從菲律賓西部插向內海，於是，他立即派出飛機進行轟炸。與此同時。伍潛龍電告去烏利西島休整的楊承武，要他率領特遣分艦隊返航參戰。

24日白天，伍潛龍艦隊的飛機多次襲擊慄田艦隊；“軒轅”號航空母艦的飛機在慄田艦隊南面的菲律賓內海，發現向萊特灣航行的第二支日本艦隊。並當即發起攻擊。最後，中國航空母艦遭到日本飛機的襲擊，並看出某些飛機是航空母艦的艦載飛機，伍潛龍由此獲悉南下的第三支日艦隊，即小澤的艦隊趕到了。

中國飛機出擊了，茫茫的天空，看不到一架為慄田艦隊護航的日本飛機。但是日本艦隊的炮火兇猛異常，密集如網。除了大炮之外，各艦還裝備了25毫米的機槍，象這種機槍，每艘日本戰列艦上有120挺，每艘巡洋艦有90挺，每艘驅逐艦有40挺。慄田艦隊在這用炮火織成的天幕下，向萊特灣前進。華軍飛機首次攻擊沒有突破空中的火力網，空襲投彈效果無法觀察。第二次進攻略有起色，炸中了1艘大型戰列艦和其它的一些軍艦。第三攻擊梯隊包括80架戰鬥機、52架魚雷機和62架俯衝轟炸機。攻擊過後，兩艘“大和”級戰列艦中有1艘減慢了速度起火。慄田艦隊轉舵向西，且戰且退。最後一支突擊梯隊於16時飛到了目標上空，日本人還在西撤。

在南面的一支日本艦隊被發現後遭到“軒轅”號一支飛行小隊的攻擊。這是西村上將指揮的艦隊，包括兩艘戰列艦。兩艘重型巡洋艦和4艘驅逐艦。其任務和從新加坡開來的第一支艦隊一樣，是鉗制中國艦隊。在遭到中國艦隊的進攻之後，日本艦隊損失不大，繼續向前航行。從陸上起飛的日本飛機，8時許發起首次空襲，歷時一小時，其主要攻擊目標是伍潛龍佈置在最北面的分艦隊。日本飛機大約有10架。但由於發現及時，大部分日機在離航空母艦很遠的地方就被截住了。在戰鬥進行的時候，航空母艦隱蔽在大片低矮的雲層低下和雨霧的帷幕裡，遇到飛機起降時才稍許離開。不過。“康定”號輕型航空母艦最後還是捱了一顆炸彈。

13時左右，日本飛機又對分艦隊發起了第二次進攻。這次中國戰鬥機沒有截住日機，於是戰鬥就在航空母艦上空和周圍打響了。結果，幾艘航空母艦都沒有受到嚴重的損失。日機中的許多“航空母艦”艦載型飛機就是在這第二次交戰中發現的。在這兩次戰鬥中，大約有200架日本飛機被擊落，分艦隊損