El acorazado Yamato participando en el combate de 1943 (Fuente: Wikimedia Public Domain)Después de su reparación, el acorazado Yamato se une a la flota japonesa que participa en la Batalla del Mar de Filipinas (19-20 de junio de 1944). Una vez más, el buque de guerra no hizo ninguna contribución significativa a la lucha. El acorazado incluso cometió un error al abrir fuego contra un avión japonés que regresaba de la misión. El 24 de junio, los acorazados Yamato y Musashi regresan al astillero de Kure.
Entre el 23 y el 26 de octubre, el Yamato participó en la Batalla de la Bahía de Leyte (la segunda batalla en el Mar de Filipinas), uno de los mayores enfrentamientos navales de la historia. Por primera vez, el acorazado utiliza su cañón principal de 460 mm en combate. Aunque fue alcanzado por dos bombas lanzadas por los portaaviones USS Essex, el acorazado Yamato consigue hundir un portaaviones de escolta estadounidense, el USS Gambier Bay, y varios destructores más. Tras la batalla de Leyte Bay, el Yamato sufrió daños moderados (se informó de unas 3.300 toneladas de agua) pero siguió operativo.
Con el inicio de la invasión americana de Okinawa el 1 de abril de 1945, los estrategas japoneses prepararon la Operación Ten-Go. Como en el caso de la batalla de Midway, los estadounidenses consiguieron descifrar el código de comunicaciones por radio japonés y conocer todos los detalles de la operación. Desde el punto de vista táctico, la misión era un suicidio. Se esperaba que el Yamato navegara hacia el este y atacara a la flota de invasión estadounidense en Okinawa, para luego desembarcar en la isla y desempeñar el papel de una enorme batería de artillería. Una vez destruido el acorazado, los marineros restantes se unirían a los defensores de la isla.
El acorazado Yamato se embarcó en su última misión marítima el 6 de abril de 1945. La tripulación de a bordo sabía que tenía que completar una misión sin suerte. La noche de la partida, muchos marineros bebieron sake (bebida alcohólica japonesa obtenida de la fermentación del arroz) sólo para olvidar el destino que les esperaba. El buque de guerra japonés contaba con una escolta de 8 destructores y un crucero ligero. El Yamato no recibió ningún apoyo aéreo en su misión en Okinawa.
Los submarinos americanos localizaron la posición del acorazado. El 7 de abril se preparó un ataque aéreo americano sobre el buque japonés. El ataque de bombardeo americano se produjo en 3 oleadas. Los aviones americanos bombardearon la cubierta del acorazado con bombas y misiles, mientras que los bombarderos torpederos atacaron el puerto del barco. La orden de abandono del buque se dio a las 14:00 horas de ese día. Cuando el Yamato empezó a volcar, el compartimento de municiones de popa se incendió, provocando una enorme explosión. Se estima que el Yamato fue alcanzado por al menos 11 torpedos y 6 seis bombas.
En ese momento en el acorazado Yamato había aproximadamente 2700 tripulantes, de los cuales sólo 280 fueron rescatados. Los restos del acorazado Yamato encontraron su lugar para siempre a 340 metros de profundidad en el Océano Pacífico.