在萊特灣戰役前，美國海軍賓夕法尼亞號帶領另一艘'科羅拉多'級老式戰列艦和三艘重巡洋艦進入林加延灣。
蘇里高海峽戰役是統稱為萊特灣戰役的四次獨立行動之一。作為 "正一 "計劃的一部分，日軍派出了由西村副將指揮的兩個分隊（第一打擊部隊和第二打擊部隊的C艦隊）前往蘇里高海峽。C艦隊包括 "扶桑 "號、"山城 "號戰列艦和一艘重巡洋艦，而志摩副將領導的第2打擊部隊只有3艘重巡洋艦。他們的目標是薩馬島附近的美軍兩棲部隊，將與栗田武夫副將的第1打擊部隊（由大和號、大鷲號、長門號、近衛號和榛名號戰列艦組成）（A艦隊和E艦隊）聯合攻擊。
西村號於1944年10月24日午夜後進入蘇里高海峽。兩艘驅逐艦率領旗艦山城號戰列艦、扶桑號戰列艦和最上號重巡洋艦在前面開路。美國人由魚雷艇發起的第一波攻擊被擋開了, 但下一道防線是一群驅逐艦，每艘驅逐艦都配備了魚雷。這是一次混亂的行動，但一艘驅逐艦發射的五枚魚雷一定擊中了 "扶桑 "號的舯部，因為人們看到它爆炸並斷成兩半。
最後一道防線是由六艘老式戰列艦組成的傑西-B-奧登多爾夫少將戰線，分別是田納西號、西弗吉尼亞號、密西西比號、馬里蘭號、加利福尼亞號和賓夕法尼亞號。其中有5艘是珍珠港的老兵，但所有的戰艦都已經改裝了最新的火控和雷達。田納西號和西弗吉尼亞號在20850米處開火，隨後旗艦密西西比號和馬里蘭號緊隨其後。
山城號在有控制的側舷炮戰中，有一段時間似乎沒有受到颶風般的火力攻擊。但是她已經被魚雷擊中了，並已經發出信號："山城號被一枚魚雷命中，沒有戰鬥能力障礙"。接著，又有一枚驅逐艦發射的魚雷擊中了她，使她的航速降到了5節，她的6座雙聯356毫米（14米）炮塔已經被打掉了3座。
奧登道夫現在調轉戰線，使他能夠越過西村的T字頭，這是經典的戰列艦機動。沒有任何一艘船能經受住這樣的衝擊，目擊者形容 "山代 "號像火爐一樣燃燒。她終於翻了個身，全軍覆沒。
1934年，新建造的日本戰列艦 "山城 "號在試航。和其他老兵一樣，她的外形也完全改變了。
日本戰列艦群已經無計可施了，因為驅逐艦和飛機幹掉了志摩的第二打擊部隊，除了 "新暮 "號之外，所有倖存的巡洋艦和驅逐艦都被擊沉。
蘇里高海峽是戰列艦之間的最後一次實戰，它在傳統的戰列線交戰中達到高潮。這也是珍珠港後戰列艦的最後一次迴光返照，因為大多數美國戰列艦在1941年12月被嚴重損壞或擊沉，具有諷刺意味的是，雷達終於給戰列艦的主炮帶來了極大的精確性和破壞力，就在世界各國海軍決定停止建造它們的時候。
