Postępy wojsk amerykańskich w walkach na Guadalcanalu wywołały szybką reakcję Japończyków. 19 sierpnia 1942 roku wysłali oni z Rabaulu konwój z około 1500 żołnierzami, osłaniany przez zespół wiceadmirała Nishizo Tsukahary: lotniskowiec „Ryūjō”, ciężki krążownik „Tone” i mniejsze jednostki. Za nimi podążały japońskie siły główne wiceadmirała Chūichi Nagumo, z lotniskowcami „Shōkaku” i „Zuikaku”. 24 września doszło do bitwy powietrzno-morskiej, znanej jako bitwa koło wschodnich Wysp Salomona. W jej trakcie „Atlanta” osłaniała lotniskowiec „Enterprise”. Podczas odpierania popołudniowego ataku japońskich bombowców nurkujących, gdy „Enterprise” został uszkodzony trzema bezpośrednimi trafieniami i kolejnymi eksplozjami w pobliżu burt, artylerzyści krążownika zgłosili zestrzelenie pięciu samolotów przeciwnika. Był to właściwy chrzest bojowy załogi „Atlanty”. W wygranej przez Amerykanów bitwie Japończycy stracili lotniskowiec „Ryūjō” i niszczyciel , zaś konwój został rozproszony i nie dotarł na Guadalcanal.