pancerników „Yamato” i „Musashi”.
W dniach 19-20 czerwca „Nowaki” wziął udział w powietrzno-morskiej bitwie na Morzu Filipińskim, eskortując zespół lotniskowców Sił B kontradmirała Takaji Joshimy. Od lipca do października głównie pełnił zadania eskortowe. 30 lipca wziął udział w transporcie żołnierzy z Yokosuki na Chichi-jima.
W dniach 23-26 października 1944 roku „Nowaki” wziął udział w bitwie o Leyte, eskortując 1. Dywersyjny Zespół Uderzeniowy adm. Kurity. 25 października w starciu koło Samar brał udział w ataku torpedowym na amerykańskie lotniskowce eskortowe i w zatopieniu niszczyciela USS „Johnston”. Pod koniec dnia wyciągnął z wody około 100 rozbitków z tonącego krążownika „Chikuma”, który dobił torpedami. Po północy 26 października, zmierzając z powrotem do cieśniny San Bernardino, „Nowaki” został jednak przechwycony przez amerykański zespół TG 38.5 i uszkodzony kierowanym radarowo ogniem trzech amerykańskich krążowników lekkich kontradmirała F. Whitinga. Unieruchomiony i ogarnięty pożarem okręt został dobity torpedami niszczyciela USS „Owen” (DD-536) i ogniem niszczycieli „Owen” i „Miller” i zatonął około 1.35 z całą załogą, w tym rozbitkami z „Chikumy”, 65 mil morskich na południowy wschód od Legazpi, w rejonie pozycji . 10 stycznia 1945 roku został oficjalnie skreślony z listy floty.