决定从瓜岛撤退以后，濑岛龙三以大本营驻海军参谋的身份和联合舰队一起具体制定并指挥了从瓜岛的撤退计划，在英帕尔大败以后大本营也是派濑岛龙三去缅甸和现地的河边正三，田中新一一起处理善后。当时参谋本部对于濑岛的评价很高，说他很有能力，考虑全面，能够协调关系。
但濑岛毕竟是皇军参谋，皇军参谋所有的怪毛病照样有，只不过没有石原莞尔，辻政信那么突出罢了，“台湾近海空战战果事件”就最能说明问题。
1944年十月，参谋次长秦彦三郎和作战课长服部卓四郎亲赴马尼拉，指示第十四方面军将防守菲律宾的“捷一号作战”计划中原定的吕宋岛决战为莱特岛决战。从而促成了“莱特海战”。美国参战的有170艘军舰，总吨位150万吨，连同登陆用船只总共900余艘。日本海军则是把包括战列舰“大和”“武藏”号在内的所有能够出动的军舰全部押了上去，共77艘，总吨位66万吨。双方出动的作战飞机加起来超过2000架。结果是“武藏号”等26艘日本海军的军舰长眠海底。
珍珠港，中途岛，马里亚纳海战都是使战局发生巨大变化的大海战，但是都没有这次莱特海战的意义重大。这次海战，宣告了一支曾经是很强大的海军的灭亡，这次海战以后，所谓“大日本帝国海军”就成为了历史名词。
这场海战和濑岛龙三有直接关系。
1944年10月10日，“公牛哈尔西”带了美国太平洋舰队第三舰队，突然对沖绳进行了攻击，从12日开始对台湾的机场进行集中攻击，其实这是为了准备在菲律宾的莱特岛登陆而进行的佯动作战，但大本营没看出来。从12 日到15日，联合舰队的航空部队和第二航空舰队的轰炸机对哈尔西舰队进行了反击，从航空母舰上起飞的六百四十八架和从地面航空基地起飞的二百五十七架飞机参加了对哈尔西舰队的攻击。也就是所谓“台湾近海海战”
据大本营19日发表的战报说，光击沉击毁的美军航空母舰就有19艘，战列舰4艘，巡洋舰7艘，驱逐舰等15艘。其实呢？哈尔西的损失只是被击毁了两艘重型巡洋舰“休斯敦”和“坎培拉”而已。这场海战在日本十分有名，有名的原因不是仅仅在战果统计的荒唐，而是在于：有人知道了战果统计荒唐，向大本营指出来了以后不但没有人听，反而被穿上小鞋，发配到前线去了。
发现战果有水分的是参谋本部情报部的参谋堀荣三大尉，他去菲律宾出差正好路过九州的海军鹿屋航空基地，亲眼看到那些菜鸟海军飞行员是怎么胡乱判读战果,而基地的参谋们又是多么胡乱统计，所以所谓的战果根本就是荒唐无稽。堀荣三大尉立即回到新田原基地向参谋本部情报部部长有末精三大佐打电报报告了此事之后再去马尼拉。一到马尼拉的克拉克空军基地，堀荣三大尉立即向十四方面军的司令官山下奉文和参谋长武藤章报告了此事，这就是山下奉文和武藤章后来拼命反对大本营改变作战计划的原因。
山下奉文和武藤章相信了堀荣三的话，大本营为什么就不相信呢？这是因为其本营不知道有这份电报，电报已被濑岛龙三少佐销毁，因为濑岛不喜欢这份电报。用濑岛论文上的话来说就是他已经具有了“断然的意志”，正在“迅速地贯彻于军队”，而且还捕捉到了“重创美军哈尔西舰队”这么好的“战机”。这个时候如何容许别的不调和音来干扰呢。所以，濑岛龙三少佐销毁了那份电报。并且一不做二不休，干脆把堀荣三就赶到菲律宾去当第14军的作战参谋去了。
所以当美军第七舰队兵临莱特岛时，陆军参谋总长梅津美智郎和海军军令总长及川古志郎一起晋见天皇，说这次美军的行动目的是“为了从政治上掩盖台湾近海的失利而企图尽早占领哪怕是菲律宾的一角”。日本历史学家秦郁彦教授评论说：“这是陆海军统帅部第一次如此迅速地同时做出了一致的判断，只是，那是一次基于完全错误的情报的完全错误的判断”。
在这种判断下，1944年10月，日本和美国在菲律宾的莱特岛外海进行了一次号称是人类历史上最大的海战，可能也是人类历史上最后一次大舰队决战。
这件事没人知道。但是在1958年，在被拘留11年以后从西伯利亚回到日本的濑岛龙三还是找到了堀荣三，当面向他承认此事并赔罪。当然这次的赔罪其实可能另外还有原因。
1945年6月，离日本投降还有一个月的时候，濑岛龙三接到了一个在他一生中最重要的一次调动：任关东军作战参谋。这次调动有两个原因，首先是败战就在眼前，而且苏联的参战也不可避免，但关东军作战参谋是天皇的弟弟竹田宫，必须抢在苏联人前面把他调回东京，濑岛是去补缺的。再一个原因是濑岛已经被贴上了“败战主义者”的标籤，这是由于他和冈田启介前首相以及迫水久常的亲戚关系。是亲戚总得走动，濑岛也知道冈田们一直被宪兵监视，把走动的次数减到了最低限度，一个月只走动个次把。但在宪兵和特高警察的眼里，这就是“阴谋谋反”的嫌疑。确实濑岛在某种程度上为冈田提供了情报。
1945年4月的一天，迫水久常突然和濑岛联繫，要求无论如何见一次面。两人见面后迫水的第一句话就是：“本土决战的胜利可能性到底有多少”。