发现美军战舰转向撤退，顾祝同终于松了口气。
虽然在短促激烈的战斗中，四艘巡洋舰的表现非常出色，但是承受着非常大的风险，而且也遭受了一些损失。就在切斯特下令撤退前大约五分钟，“北京”号被一枚十六英寸穿甲弹击中。万幸的是，这枚打在舰尾水平甲板上的穿甲弹没有在舰体内爆炸，而是几乎贯穿了整个舰体，从右侧水线下穿出，只在战舰的尾部留下了一个大窟窿，导致几个舱室进水，并没造成更加严重的破坏。如果这枚炮弹在舰体内爆炸，“北京”号就算不会沉没，也会丧失航行能力。
当时，“天津”号也至少挨了一枚十六英寸炮弹，而且炮弹也没在舰体内爆炸。
按理说，以“北京”级的防护水准，十六英寸穿甲弹应该在舰体内爆炸，因为其装甲比重巡洋舰厚得多，穿甲弹在击穿装甲之后，延迟时间引信就该启动工作。只是，“北京”级在防护设计上，借鉴了战列舰的设计方式，即采用了重点防护概念，只在重要区域铺设较为厚实的装甲，次要区域的装甲十分薄弱、甚至没有装甲。“北京”号与“天津”号的中弹部位都是次要区域，因此装甲极为薄弱。结果就是，大口径穿甲弹的延迟时间引信还没有来得及启动，炮弹就穿透了舰体。
事实上，当时顾祝同并不清楚美军战舰的情况。
虽然了望员早已发现，两艘快速战列舰各有几门主炮没再开火，但是依然不时有大口径炮弹砸落到附近的海面上。更重要的是，在美军战舰调整了瞄准点之后，炮击准确率明显高了一大截。
可以说，只要被一枚炮弹击中，而且在舰体内爆炸，任何一艘巡洋舰都在劫难逃。
相反，两艘美军的快速战列舰在挨了多枚炮弹之后，依然能够战斗，而且丝毫没有沉没的风险。
显然，哪怕是最好的巡洋舰，也绝对不是最差的战列舰的对手。
美军舰队撤退，顾祝同没有高兴得过头，而是立即下令转向追击，只是命令不要靠得太近，只要保持在主炮的最大射程之内就行了。追击的目的，当然不是干掉那两艘皮坚肉厚的快速战列舰，而是监视美军舰队的动向，防止美军舰队杀个回马枪，对停留在新乔治亚海峡里的登陆舰队构成威胁。
其实，顾祝同已经想到了美军舰队撤退的原因。
战斗打响后不久，顾祝同就给方志盛发了一封电报，明确提到美军的快速战列舰正在向新乔治亚海峡突击。
可惜的是，方志盛没有回复。
十五分钟后，顾祝同又发了一封电报，把话说得更明白了，他率领的四艘巡洋舰最多只能争取一些时间，如果美军快速战列舰继续向登陆舰队集结地突击，就只有战列舰编队才能解决问题。
这次，方志盛发来了回电，表示正率领战列舰编队全速返回。
显然，与之交战的米切尔肯定在第一时间把这一情况告诉了切斯特，并且让切斯特立即转向撤退。
毫无疑问，切斯特肯定不敢跟方志盛交手。
在得知五艘快速战列舰正全速返回，而且肯定能在两个小时内赶到的情况下，切斯特的担子再大，也不会继续跟顾祝同耗下去。
很快，顾祝同的猜测得到证实。
切斯特没有转向返回，一直以二十七节左右的航速向东南方向航行，并且在凌晨五点左右与顾祝同指挥的巡洋舰脱离接触。
顾祝同没有继续追下去，而是下令转向返航。
这个时候，就算切斯特返身杀回来，也无法赶在天亮之前进入新乔治亚海峡，也就不可能对海峡里的登陆舰队构成威胁。
要知道，天亮之后，就是航空兵的天下了。
随后，方志盛指挥的战列舰编队也回到了海峡南端。
会合之后，顾祝同把战斗巡逻任务留给了方志盛，率领四艘巡洋舰与随行的战舰返回航母编队。
因为方志盛没有追击第32舰队，所以由田黛芳指挥的航母战斗群没有南下，依然留在新乔治亚群岛北面。天亮前，田黛芳出动了第一批侦察机，并且让轰炸机与攻击机做好了起飞准备。田黛芳要打击的目标不是神出鬼没的第31舰队、也不是跑远了的第32舰队，而是切斯特的突击编队。可惜的是，五月五日的天气并不好，珊瑚海北部海域上空大雾弥漫，侦察机没有能够及时找到突击编队。
事实上，当时田黛芳错过了一次干掉第31舰队的绝佳机会。
这就是，在第32舰队带着战列舰编队向珊瑚海深处航行的时候，斯普鲁恩斯嗅到