I oktober 1944 var "Akizuki" en del af den nordlige styrke, under kommando af viceadmiral Jisaburo Ozawa, i det japanske angreb på de allierede styrker, der støttede
Invasionen af Leyte. Den 25. oktober, i slaget ved Cape Engaño, blev skibet sænket, sandsynligvis af torpedo, øst-nordøst for Cape Engaño (), under det indledende amerikanske luftangreb på den nordlige styrke. De fleste kilder krediterer angrebet til fly fra Task Force 38, men nogle giver kredit til ubåden.