12日晚，美军的4艘鱼雷快艇由驱逐舰牵引到达图拉吉岛，他们在那里建立起鱼雷快艇基地，以挑战日军所控制的夜间制海权。13日，美国陆军第164团的3000人被送上瓜岛，和他们一同上岸的还有16辆轻型坦克、12门37毫米反坦克炮和大批量的补给。美军进一步加强了岛上的军事力量。
此前，日本海军为了给夺取瓜岛制空权创造条件，他们已经决定以水面舰艇部队炮击“亨德森”机场。于是，在10月11日，日本方面派出了由两艘战列舰、1艘巡洋舰和9艘驱逐舰组成的炮击编队，这一编队从特鲁克出发，前往瓜岛执行炮击机场任务。他们为了摧毁机场设施、跑道和飞机，让舰队携带的大口径炮弹中有三分之一是燃烧弹和杀伤弹。
日军为确保炮击作战的成功，于13日白天两次出动岸基航空兵空袭瓜岛。日军飞机在瓜岛海域上空做掩护和巡逻的时候，发现伦内尔岛西南70海里有美军航母编队活动，还看到在图拉吉岛西北190海里有美军的战列舰编队。
日军判断自己的炮击编队进入“铁底湾”时很可能遭到阻击，因此，日军的炮击编队到达佛罗里达岛时就已做好了鱼雷攻击准备。山本五十六还命令航母编队南下，以应付美军的航母编队，让潜艇部队在敌舰队可能的拦截航向上展开攻势。
13日22时，日军的炮击编队行进到萨沃岛以北。30分钟后，他们看到埃斯佩兰斯角的灯标，随即将编队的航速减到18节，从萨沃岛南部水道进入铁底湾。然后，他们令舰载机起飞，这些舰载机到达机场后由照明飞机投下大型照明弹，校射飞机则在机场上空盘旋。
日军的“金刚”号战列舰和“榛名”号战列舰先以曳光弹标示弹着点，校射飞机报告修正诸元。随后，日军的356毫米主炮开始齐射，每次炮弹落地都引发一片大火。经过1小时20分钟的射击，日军共倾泻了918发356毫米大口径炮弹，美军机场变为一片火海。
虽然，美军设在隆格角的127毫米岸炮给予了还击，但是由于日舰位于射击死角而没有起到任何作用。
图拉吉岛的美军鱼雷快艇出击迎战，却被日军的驱逐舰击退，也没有取得战果。
这次日军的炮击共击毁美军战斗机42架，B-17重轰炸机6架，击伤31架飞机。美军阵亡41人，其机场轰炸机主跑道被摧毁，只有战斗机跑道勉强可以起飞，机场储存的航空汽油也几乎全被烧毁。
美军的飞行员为保证剩下的飞机还能起飞作战，不得不用虹吸管从被打坏的飞机油箱里吸出每一滴油，并把它们集中了起来。
同时，日军的联合舰队也倾巢而出。由近藤信竹中将指挥4艘战列舰、5艘航母、10艘巡洋舰和29艘驱逐舰，封锁了所罗门群岛所有入口。
14日夜间，三川亲自指挥日军第8舰队，以“鸟海”号和“衣笠”号重巡洋舰为核心组成编队，突入铁底湾，再次对“亨德森”机场进行炮击。这一次，他们共发射了约750发203毫米炮弹。
15日夜，日军又以“妙高”号和“摩耶”号重巡洋舰组成编队，炮击“亨德森”机场。他们共发射了1500余发203毫米炮弹。
日军的几次炮击给美军造成了严重损失。美军“仙人掌航空队”此时只剩下8架B-17重轰炸机、10架“无畏”式俯冲轰炸机和24架“野猫”式战斗机。而且机场的跑道被摧毁，燃料也几乎全被烧光。
同样在10月14日和15日，日军连续组织运输船队向瓜岛运送了部队。他们两个夜间共送上岛5500人和数门150毫米大炮，使岛上的日军增加到了2.3万人。
实际上，美军为解决航空汽油紧缺的问题是采取过措施的。美军从圣埃斯皮里图岛派C-47运输机空运燃料，可一次运送的燃料只能供12架战斗机飞行1个小时。于是他们又派“琥珀鱼”号潜艇运来了9000加仑的航空汽油和10吨炸弹，但是仍不能满足实际需要。
在这种情况下，14日，美军出动由两艘运输船、1艘供应舰、1艘扫雷舰和2艘驱逐舰拖带3艘驳船组成的运输船队，开始运送6000桶航空汽油、375吨炸弹和大批补给品。15日早晨，这支船队被日军侦察机发现，美军为减少损失，只得以1艘扫雷舰和1艘驱逐舰继续拖带两艘驳船前进，而令其余船只返航。可没过多久，他们又发现有日舰在瓜岛海域活动，最后只好让舰队全部返航。
美军在返航途中因考虑到扫雷舰速度较低，难以摆脱日舰追击，就决定弃舰。舰队为了不让所带的补给品落入日军之手，在扫雷舰人员离船后，还派驱逐舰用鱼雷将其击沉。
就在这时，日军的35架舰载机飞来。美军的“捕蝇鸟”号扫雷舰当即被击沉，日军损失了3架飞机。
美军修建大队不顾日军空袭拼命工作，于遭到炮击的次日下午修好了一条跑道。15日，“仙人掌航空队”凭借美军想尽一切办法送来的燃料升空作战，一举击沉日军刚卸完物资准备返航的3艘运输船。
美军后来还组织了多次运送物资的行动，但除了16日其一艘供应舰送上岛了12条鱼雷和4万加仑航空汽油外，其余均未能取得成功。
至10月20日，瓜岛日军已达2.3万人。他们的大炮有近百门，并拥有强大的海空支援。而美军则因为机场几近瘫痪，制空权和制海权都已丧失。美军岛上部队的后援困难，士气低落。
★美军的人事更换
瓜岛也已经成为全美国关注的焦点。尼米兹认为瓜岛的局势确实危急，但远远没到绝望的地步，他指出，关键在于夺取瓜岛的制海权和制空权。尼米兹认为首先要加强南太平洋战区的领导：考虑到戈姆利缺乏胆识与魄力，从一开始就对战局持怀疑的态度，对作战指挥上的分歧不能妥善解决，导致部下怨声载道。尼米兹听取了很多中下级军官的意见后，决定更换指挥官。
10月15日晚，尼米兹召开了一次特别会议，他那炯炯有神的蓝眼睛好像变成了暗淡无光的冰灰色。他越来越无法容忍戈姆利等人的悲观主义情绪，这样的精神状态将难以激励部属勇往直前、英勇奋战。
他问在坐的每一位参谋人员：“现在是调走戈姆利将军的时候吗？”
所有人的回答都是一致的：“是。”
于是，尼米兹果断决定由爱将哈尔西接替戈姆利在南太平洋司令部的指挥工作。此提议上报金上将，很快得到了批准。
但人事安排的实施并不是一件容易的事。尼米兹承认戈姆利是一位具有相当影响的将领，他必须首先做通戈姆利的思想工作。为此，尼米兹特意拟定了一份发给戈姆利上的电报：“战争是残酷的，我必须从整个海军中去寻找一个最适合处理那种情况的人。经过多方面的细致考虑，我们认为哈尔西的才干和丰富经验，最适于应付当前的局势。”
尼米兹在这封电报中还对戈姆利说：“我对你始终不渝的忠诚努力和在极其艰巨的任务中所取得的成就，表示衷心地感谢。”
最后，戈姆利对此没有提出异议。
在尼米兹写给夫人的信中，反映了他作出这一重大人事决定时的心情。信中这样说道：“今天，我让哈尔西代替了戈姆利。这是一件颇费心机的事，是经过较长时间的冥思苦想才作出的。理由是，戈姆利过于拘泥于细节，在关键时刻不敢放开手脚。事情决定后，我感到轻松多了。我对戈姆利个人并无成见，希望不至于影响两人的交谊，我相信不会。每个军人都应懂得，国家利益高于个人利益。”
10月18日，刚刚病愈出院的哈尔西接到就任南太平洋战区司令的命令，他当时这样说道：“这可真是一个最烫手的土豆！”
听说部队将由深受官兵敬重的哈尔西将军来指挥，广大中下级官兵无不欢欣鼓舞，瓜岛美军的士气一下子提升了一大截。
一位陆战队军官回忆当时的情景：“这是我永远不会忘记的情景，那时我们忍受着疟疾的折磨，连爬出战壕的力气都没有，但听到了哈尔西就任的消息，每个人高兴得像羚羊一样跑着跳着欢呼雀跃。”
哈尔西到任后立即召开了作战会议，并将范德格里夫特召到努美阿。哈尔西在努美阿听取了范德格里夫特有关瓜岛情况的汇报，范德格里夫特表示自己还能坚持，但必须得到增援。哈尔西立即表示：“我会把我的全部家底都给你！”
陆军参谋长马歇尔、陆军航空兵司令阿诺德和海军作战部长诺克斯认为瓜岛的战斗正在消耗着日军的飞机、舰艇和兵员，意味着它将大大削弱日军在太平洋其他地区的防御。因此，瓜岛对整个战局具有决定意义。
于是，他们一致同意尼米兹不需要经过参谋长联席会议的批准，就可从太平洋其他地区抽调飞机和军舰来增援瓜岛的作战。
据此，尼米兹可以放手向南太平洋调集兵力。他先后调去了“南达科达”号战列舰、24艘潜艇、80架各种飞机和陆军第25师，而在8月24日海战中受伤的“企业”号航母也于10月初修复参战。
日军方面，百武晴吉上岛后对作战作了全面部署。百武计划于16日起逐步清除美军的外围据点，22日分3路发起总攻，其中，丸山中将亲率第2师团主力主攻“血岭”。
丸山的部队所走的道路要穿过茂密的丛林，日军在丛林中的行军速度大大低于预计。22日，丸山的部队未能到达指定地点，只得将进攻时间推迟。
但由于通讯联系中断，日军另一路由须摩吉少将指挥的两个团没有接到推迟进攻的命令，按原计划向美军陆战第1团第3营的阵地发起了冲锋。
美军早已预见到日军的攻势，对日军可能的进攻线路进行了预测，所以他们的炮火射击异常准确，几乎覆盖了日军的整个进攻队形。而且，美军的反坦克炮也大显神威，大炮击毁了日军8辆轻型坦克，日军死伤惨重。此次对抗以日军的失败而告终，日军付出了阵亡600人的代价，却一无所得。
这次进攻使美军警觉起来。美军加固了防御工事，增加了潜伏侦察哨，他们为了使日军一接近就会被发现，还在阵地前的铁丝网上还挂上很多金属片。美军最后将阵地前影响射击的茅草全部清除，做好了防御准备。
丸山的部队历尽艰难，直到24日16时才到达指定位置。这时，因为丸山的部队迟迟未到，百武已经6次推迟了进攻时间。正当日军要发起总攻，天空却突降暴雨，部队根本无法看清目标，丸山只得再推迟两个小时进攻。
两个小时后，日军终于开始总攻。日本的士兵疯狂地呼喊着冲向美军阵地，而美军早已严阵以待。美军的潜伏侦察哨早就报告了日军的动态，特别是第2线阵地的陆军第164团装备的是新式半自动步枪，火力极强，日军几乎是迎着雨点般的子弹在冲锋，他们一片一片地被扫倒。日军的第一次冲锋就这样被击退了。
丸山随即组织了日军的第二次冲锋。日本士兵们这次踏着同伴的尸体如潮水般涌来，美军以密集火力射击，日军不顾一切地拼死冲击，个别地段的日军取得了突破，美军仍坚守不退，很多地段都发生了惨烈的白刃肉搏。丸山以为胜利在握，还发出了攻占机场的电文。
于是，日军5艘满载士兵的驱逐舰在1艘巡洋舰的护卫下立即向瓜岛进发，准备为陆军提供炮火支援并一举占领全岛。
但其实美军的整个战线并未崩溃。海军陆战队发扬了顽强的战斗作风，最后还是将日军的进攻粉碎了。这次，日军阵亡约1000人，美军弹药的消耗也惊人的高。有一名机枪手一个晚上竟然发射了2.6万发子弹。
黎明时分，丸山被迫放弃进攻，又发出“占领机场尚有困难”的电文。天亮后，美军“仙人掌航空队”、圣埃斯皮里图岛的岸基飞机和航母舰载机对接到电文而出动的日军舰队实施了强有力的攻击。美军击沉了日本“由良”号巡洋舰，击伤了“秋月”号和“五月雨”号驱逐舰，这迫使日军不得不返航。
日军还对“亨德森”机场发动了空袭，但也遭到了美军的坚决抗击。美国海军修建大队在日军炮击的间隙抢修机场跑道，使战斗机能及时起飞迎战。结果，日军在空战中损失22架飞机，被高射炮击落5架，共27架，而美军仅损失3架。
10月25日晚，丸山孤注一掷，发动了最后的决死攻击。日军拍着枪托疯狂的用英语叫道：“我们要为天皇讨还血债！让美国海军陆战队去死！”美军也毫不示弱，回骂道：“为罗斯福而战！让日本天皇见鬼去吧！”
接着，日军发起了自杀性的冲锋，他们在美军的铁丝网前被密集的子弹成片打倒。丸山指挥活着的人，一次次地发起攻击。日军付出惨重代价取得了局部的突破，但随即就被美军强烈的火力所消灭，整个夜间日军一共发起了7次攻势，都被击退。天亮时日军留下的尸体就达2500余具。丸山见败局已定，只得下令撤退。
这在日本第2师团的历史上还是首次战败。日本一向认为“精锐”的“仙台”师团遭到灭顶之灾，士兵阵亡约三分之一，军官阵亡近一半，可谓元气大伤。
丸山率领残部退入丛林，接下来的5天艰苦行军使这支部队的死亡率更是高达百分之五十，可以称得上是真正的“死亡行军”。
但此时，百武晴吉仍不甘心失败，他认为岛上还有1.5万日军，只要再派一个师，还是有取胜的把握的。于是，百武电告拉包尔请求速派第38师团上岛参战。
3.回归海战，海上“捉迷藏”
1942年10月是第二次世界大战的关键时刻，因为不仅在太平洋，而且在北非和俄国，同盟国命运的凶吉都是不可预料的。
大战的危机使华盛顿参谋长联席会议就战略发生了新的争论。斯大林敦促提供其更多的战斗机和弹药，以支持其竭力守住一片废墟的斯大林格勒；英国人将要在埃及发动攻势，但他们只能腾出10艘货船分别启航去突破德国对摩曼斯克的封锁；而美国人也腾不出舰船来，因为即将实施的“火炬行动”需要一支庞大的舰队运送军队和物资。
在布里斯班，麦克阿瑟将军再次提醒美国的军官：一旦新几内亚和瓜达尔卡纳尔被占领，那么澳大利亚所面临的威胁将是巨大的。麦克阿瑟要求“应暂时投入美国的全部人力和物力以应付危急的局势”。
西南太平洋的战事越来越令人忧心忡忡。10月24日，美国总统罗斯福在参谋长联席会议上表示：“务必尽所有可能将各种武器运往瓜岛，以守住美军在那里的阵地。”
随后，夏威夷的战斗机紧急调往瓜达尔尔卡纳尔岛。麦克阿瑟奉马歇尔将军的命令，出动了所有航程可及所罗门群岛上空的轰炸机来轰炸日军的阵地，即使新几内亚受损害也在所不惜。
美日双方在针对“亨德森”机场所进行的激烈争夺战结束之后。瓜岛争夺战的重点转移到了海上。
早在10月10日，日军联合舰队就从特鲁克倾巢出动，准备与美国海军决战。
★准备和美军决战的日军舰队
这批日军舰队分为两部分，其构成如下：
一是前进部队，由近藤信竹中将指挥，下辖：