在先后持续8小时的激烈空战中,日本第1机动舰队的飞机损失惨重。在空战正酣时,有15架日机同时中弹起火,像燃烧着的火鸡一样慢慢坠入海中。美国飞行员得意地把这次空战叫做“马里亚纳打火鸡”!
小泽的旗舰、重型航空母舰大风号和另一艘航空母舰翔鹤号被美国鱼雷击沉,人员损失很多。小泽命令舰队向西北方向撤退,以便加油,并准备在第二天再战。
6月20日,美国舰队到处搜索日舰,到16时才获悉,日本舰队在第58特混舰队西北350千米处,向西航行。16时30分,米切尔命令216架美机起飞追击日本舰队,并炸沉航空母舰飞鹰号,炸伤另外2艘和战列舰、巡洋舰各1艘,击落日机40架。
在持续2天的菲律宾海战中,美国损失飞机100架。日本舰队遭到惨败。陆基飞机丧失殆尽。参战的360架舰载飞机只剩下25架。更为惨痛的是,参战的几百名飞行员也同飞机一起葬身海底,这是短期内无法弥补的损失。
日本舰队在菲律宾海的惨败,为美军占领马里亚纳主要岛屿大开了方便之门。