日军在瓜岛附近海域部署有大量潜艇，1月29日现美军的第18特混编队正在伦内尔岛海域航行，就迅速通报基地，日军随即从蒙达机场起飞十多架鱼雷机前去攻击，日机临空时美军的航行队形是：3艘重巡洋舰在右，3艘轻巡洋舰在左，成双纵队；6艘驱逐舰则在前方呈伞形队形，这种队形的后方和两侧都未布置防御舰只，不适合防空作战，当天黄昏美舰雷达现60海里外的日机后，吉芬既未改变队形，也未做任何防空准备。日机分成两队，先由2架飞机进行佯攻，随后退出战斗，吉芬以为战斗已经结束，仍以原队形继续航行。天黑后，日机突然投下照明弹，接着动攻击，美舰以猛烈炮火对空射击，有数架日机被击落，其中有一架在“芝加哥”号左前方中弹坠海，燃起的火焰将“芝加哥”号照得清清楚楚，立即引来日机的集中攻击，“芝加哥”号被两条鱼雷命中，机舱进水，主机停车。吉芬率领其余军舰向东转向，同时减低航速，以减少航行中的舰尾浪花，并命令禁止射击。日机失去目标，打开航行灯，还射曳光弹，企图引诱美舰开火，但美舰不为所动，一炮不，日机在黑夜中找不到目标，盘旋几圈后只得返航。

次日，吉芬率4艘巡洋舰向埃法特返航，“路易斯维尔”号巡洋舰则拖带“芝加哥”号在6艘驱逐舰的保护下以4节航速驶往圣埃斯皮里图岛，并由“企业”号航母派出10架战斗机担任空中掩护。下午，日军12架鱼雷机前去攻击“企业”号航母，为“芝加哥”号进行空中掩护的战斗机有6架被调去拦截，并击落3架日机，但其余的9架日机高速摆脱了美机的拦截，转而攻击“芝加哥”号，“芝加哥”号因航速太慢，难以实施有效机动，被四条鱼雷命中，二十分钟后沉没，还有一艘驱逐舰被击伤，9架日机中则有7架被击落。尼米兹对有着6艘驱逐舰和10架战斗机保护下的“芝加哥”号被击沉，感到痛心和不可理解

日机集中攻击第18特混编队，没有去攻击美军4艘满载部队的运输船，因此运输船顺利抵达瓜岛。这次海空战史称“伦内尔岛海空战”，美军1艘巡洋舰被击沉，1艘驱逐舰被击伤，日军损失飞机15架。

这些上述行动，造成了日军即将动大规模进攻的假象，甚至1月22日，哈尔西陪同海军作战部长诺克斯和太平洋战区总司令尼米兹视察瓜岛，三位久经沙场的高级将领都没有察觉日军即将撤退的迹象。

为了压制美军的航空兵力，日军将东南太平洋地区的约100架陆军飞机和约200架海军飞机集结到拉包尔，从1月25日以后，对美军在瓜岛和圣埃斯皮里图岛的机场进行了多次空袭。日军原计划1月30日和31日两天，对瓜岛实施大规模空袭，然后乘美军航空力量遭到削弱之际组织撤退。但因天气不佳，空袭计划被迫延期，不料，31日晚，拉包尔反而遭到了美军的空袭，日军好不容易集结起来的宝贵的飞机，一下子就损失50架。这使得日军不敢再等待空袭计划的实施，就决定事不宜迟立即组织撤退。

桥本少将率领20艘驱逐舰于2月1日九时三十分从肖特兰岛出，进行第一次撤退行动，桥本编队当天十三时许被美军的侦察机现，美军判断这是日军为动总攻而向瓜岛运送的增援部队，出动飞机进行阻击，36架轰炸机于十六时许临空轰炸，日军担任空中掩护的18架“零式”战斗机全力迎战，击落美机4架，将美机击退。桥本旗舰“卷波”号被近失弹炸伤，被迫返航。其余19艘驱逐舰于深夜到达瓜岛埃斯佩兰斯角附近海域，以8艘驱逐舰担任警戒，11艘靠岸，接运撤退人员。在撤退过程中，美军的鱼雷艇和飞机多次前来攻击，都被日军的警戒舰只击退，“卷云”号在规避鱼雷艇射的鱼雷时被水雷炸伤，后因伤势太重由“夕立”号驱逐舰用鱼雷将其击沉。2月2日凌晨，桥本编队接下5414人开始返航，途中也曾遭到美机空袭，但无损失。中午安全回到肖特兰岛。

2月4日九时三十分，由20艘驱逐舰组成的第二次撤退编队从肖特兰岛，途中遭到美军31架战斗机和33架轰炸机、鱼雷机组成的大机群攻击，日军护航的战斗机和驱逐舰奋力抗击，击落美机10架，“舞风”号被炸伤，由“长风”号拖带返航，其余18艘驱逐舰到达瓜岛的埃斯佩兰斯角海域，8艘驱逐舰担任警戒，10艘驱逐舰在离岸500米处接运人员撤退，共接下5004人，于次日凌晨返航。在日军接运人员过程中，美军出动鱼雷艇前去攻击，但未现日军编队无功而返.2月7日，日军由小柳少将指挥18艘驱逐舰进行第三次撤退，由于雷雨如注，美军只派出了15架轰炸机进行空袭，日军有一艘驱逐舰被击伤，在另一艘驱逐舰的护卫下返航，其余16艘驱逐舰驶抵瓜岛，这次撤退的人员中有百武和第17军军部人员，许多人极度虚弱，甚至连攀登驱逐舰上绳梯的力气都没有，只好由驱逐舰上的水兵连背带拽拉到舰上。海滩上还有数百名奄奄一息的重伤病员，无法接运上舰，只好给他们留下手榴弹，用以自尽。此次，日军又顺利接下2639人。此次撤退中，日军为确保撤退的顺利实施，还组织过一次夜袭。

在2月4日晚上和7日，桥本信太郎和他的驱逐舰完成了从瓜达尔卡纳尔岛撤离其余大部分日军的任务。除了一些空袭外，盟军仍然期待日军1次大型的攻势，并没有试图制止桥本的撤离行动。整体而言，日军成功地从瓜达尔卡纳尔岛撤出了10,652人。2月9日，柏奇意识到，日军已经撤退，并宣布盟军占领瓜达尔卡纳尔岛，结束了战役。