随后的几天里，盟军飞机的攻击重点发生转移，它们联合鱼雷艇群，在俾斯麦海域来回巡逻，搜索海面上漂浮的日军幸存者及用以救援的折叠艇、快艇，然后用机枪、炸弹毫不留情地予以击杀和击沉。在这一过程中，即便B-17也降至距海面50英尺的高度，对落水日军进行扫射。

血水引来大量鲨鱼，使得俾斯麦海变得更加恐怖，执行如此血腥而残忍的任务，让很多飞行员觉得非常难受。

在白天的空战中，曾有一架盟军的B-17被击中，机组人员在跳伞时遭到日军战斗机的机枪扫射。有人据此认为，盟军在进行以牙还牙式的报复，但从军事上讲，这么做其实有其必要性——如果让救生艇靠岸，或任由惯于负隅顽抗而拒不投降的日本兵游到岸上，将极大地增加盟军地面作战的难度，并给沿岸防守薄弱的盟军阵地造成严重威胁。

一名澳军“英俊战士”飞行员说：“我们乐于执行这项工作。在海中每射杀一名日本人，都意味着地面上我们的陆军战友要少面对一个敌人。”

最终，日军运输舰队搭载的第51师团主力遭到灭顶之灾，6900名士兵中共有3664人丧生，落水士兵中能躲过暴晒、饥渴、扫射、轰炸和鲨鱼，并漂到岸边抵达莱城的，只有约800人。

俾斯麦海的胜利对日军士气造成极大打击。俾斯麦海战结束两个星期后，日军大本营发布命令，要求所有南方战区的日军士兵必须学会游泳，这一命令被认为是俾斯麦海战造成的影响之一。

“没有比俾斯麦海之战的结果更为令人震惊的事情了。”低落的情绪弥漫于日本海陆军将校之中，很多军官都开始怀疑日本最后能否取得太平洋战争的胜利。一名日军驱逐舰舰长说：“在如此令人沮丧的事件中，我们第一次认识到在强大的敌人面前，我们毫无还手之力。”

就在俾斯麦海战决出胜负的当天午夜，肯尼唤醒