Abu laivai buvo remontuoti laiku, kad galėtų dalyvauti kitame dideliame puolimas, Filipinai kampaniją, kuri prasidėjo su invazija į Leyte
1944 metų spalį. Abu laivai padėjo išsilaipinti, o tai paskatino japonus pradėti operaciją "Šo-Go 1", didelę jūrų kontrataką, dėl kurios spalio 23-26 d. įvyko Leyte įlankos mūšis. "California" ir "Tennessee", kaip kontradmirolo Jesse B. Oldendorfo vadovaujamos bombardavimo grupės dalis, spalio 24-25 dienomis dalyvavo viename sudėtingo mūšio komponente - Surigao sąsiauryje. Ten sąjungininkų laivynas sunaikino Japonijos pietines pajėgas, sudarytas iš poros senų karo laivų, vieno sunkaus kruizerio ir keturių naikintuvų; tik vienas japonų naikintuvas išvengė didžiulio sąjungininkų laivyno. "California" ir "Tennessee" per mūšį šaudė tik trumpai, nes jų vadų komunikacijos sutrikimas vos nesukėlė dar vieno susidūrimo, dėl kurio jie buvo išstumti iš šaudymo pozicijos. Vis dėlto jie dalyvavo paskutiniame mūšio laivo mūšyje.