瓜达尔卡纳尔岛战役
主条目：瓜达尔卡纳尔岛战役
1942年8月7日，第六战队为了对日军在新几内亚的进攻以及SN作战进行支援，第一小队（青叶、加古）正在向阿德默勒尔蒂群岛进发，第二小队则驶往拉包尔。就在同一天，以美国海军陆战队为主力的大批盟军部队登陆瓜达尔卡纳尔岛（下简称瓜岛）以及周边岛屿，瓜达尔卡纳尔岛战役爆发。得知这一消息的第六战队司令五藤没有向上级请示，而是当即决定中止原定的计划，第六战队的4艘重巡立即火速返回拉包尔，与第八舰队司令长官三川军一（曾任青叶舰长）海军中将的旗舰鸟海号重巡会合。到当天傍晚，在拉包尔已经聚集起了8艘战斗舰艇（5艘重巡、2艘轻巡、1艘驱逐舰）。这支临时拼凑出来的舰队没有进行事先的夜间列队航行和转向演练，就这么直接往瓜岛进发。[33]
主条目：萨沃岛海战
萨沃岛海战发生于1942年8月8-9日夜间。8日早上，这支由三川率领的舰队放出了4架水上飞机侦察瓜岛及周边的美军动向。其中青叶派出的飞机侦察了瓜岛附近，发回报告称发现“图拉吉岛西南90海里有美军战列舰1艘，图拉吉海峡有重巡1艘、商船4艘、驱逐舰3艘，瓜岛泊地有商船15艘、驱逐舰4艘、轻巡2艘”[34]。第八舰队把这份报告和基地航空队的报告综合起来，作出了瓜岛周边美军有“战列舰1艘、巡洋舰4艘、驱逐舰9艘、运输船15艘”的判断，决心实施夜间突击[34]。在夜战中，青叶的鱼雷发射管被炮弹击中，发生了小规模的火灾，但没有遭受其他严重的损伤[35]。本次战斗中，青叶全舰发射了200毫米主炮弹183发、120毫米高射炮弹84发、25毫米机枪弹190发[36]。
8月9日08:00，第六战队的4艘重巡和三川直接指挥的其他军舰分离，驶向卡维恩。但在10日07:15，航行在青叶后方800米的加古遭到美军潜艇的伏击，被鱼雷击中沉没。当时青叶虽然放出了水上飞机在战队前方进行警戒，但依然没能阻止美军潜艇的攻击。第六战队受到攻击后立即采取反潜的之字形航线前进，此时舰员已经非常疲劳，但是此后一路无事[37]。加古沉没后，第六战队剩下3艘重巡。
主条目：东所罗门海战
8月24-25日，第六战队的3艘重巡与鸟海一起参加东所罗门海战，为增援部队的运输船队护航。不过这次和珊瑚海海战一样，也是航母之间的战斗，青叶在这场战斗中并没有遇到敌人舰艇。
主条目：埃斯佩兰斯海角海战
1942年10月，日军为了在瓜岛发动大规模进攻，而准备对岛上部队进行一次重要的补给，同时对岛上的盟军机场进行炮击，意图摧毁机场上的盟军飞机和机场设施，减轻盟军的空中威胁。接受了炮击机场任务的第六战队在10月上旬进行了炮击练习。10月11日，由两艘水上飞机母舰和多艘驱逐舰组成的输送部队先行出发，同时第六战队和第11驱逐队第2小队的两艘驱逐舰组成炮击部队（日方称为挺身攻击队），也在同日稍晚的时候出发。[38]
10月11日深夜，炮击部队接近了萨沃岛，但被埋伏在此地的美军舰队（重巡两艘、轻巡两艘、驱逐舰5艘）拦截，埃斯佩兰斯海角海战爆发[39]。炮击部队根据早前的侦察报告，断定“敌舰队不存在”，又由于当晚能见度很差，将在左舷前方发现的美军舰队误认为是日军先行进发的输送部队，排列在舰队前面的青叶号甚至还向对方发送“我是青叶”的闪光信号。双方接触时伏击的美军正好抢占了T字横头，使得美军可以充分发扬全舰队火炮火力，而日军炮击部队只能用前面舰只的舰艏火力迎敌[40]。毫无准备的炮击部队受到美军的迎头痛击，位置在最前面的青叶最先遭受攻击，上层建筑严重损毁，2号、3号炮塔被摧毁，舰桥前部、主炮方向盘、2号高射炮、水上飞机弹射器、轮机舱遭到损坏[41]。其中最严重的伤害来自于一发从舰桥正面贯穿而过的敌方主炮炮弹，第六战队司令部大量人员死伤，战队司令五藤也受了致命伤，在次日晨伤重死亡。丧失了作战能力的青叶拉起烟雾撤离，共发射主炮弹7发，五藤在内79人战死[40][27]。
青叶虽然负了重伤，但依然成功撤离。而紧跟在青叶后方的古鹰直接向前突击迎战，代替了青叶承受了接下来的美军舰队火力，终致损伤严重沉没。同时驱逐舰吹雪也在交火中被击沉。次日前来救援的驱逐舰中又有两艘因为美军的空袭而被击沉。[39]
古鹰沉没后，第六战队就只剩下了青叶和衣笠。10月15日下午，青叶返回了特鲁克基地，联合舰队司令长官山本五十六前往慰问，并视察损伤情况[40]。青叶被命中的炮弹中有相当多的哑弹，修理时的造船士官称“假如这些炮弹全部爆炸了的话青叶就一定沉没了”[42]。因为有如此多的哑弹，山本宣称，“这次战斗我很有自信，我们一定没有失败”[40]。10月16日，青叶舰长久宗米次郎海军大佐、古鹰舰长荒木传海军大佐被传唤至联合舰队司令部，向联合舰队参谋宇垣缠海军少将进行海战报告，宇垣后来将败因归结为“事前侦察不充分、第11航空队任务失败、第八舰队司令部对陆地方面的勤务以及所罗门方面的实情并不知晓、氧气鱼雷被诱爆”[40]。
遭受重创的青叶返回日本，10月22日抵达吴市的军港[43]，与在东所罗门海战中受损的战舰一同在吴海军工厂进行修理。修理的内容包括将前舰桥改成三脚桅，改造舰桥，增设防空机枪。同时3号炮塔因为缺乏备用的炮管而被拆除，改为安装一座25毫米3联装机枪[27]。
11月10日，第六战队被解散，需要大修的青叶被移籍至吴镇守府部队[44]。原第六战队仅剩下还能作战的衣笠改为第八舰队直属[12]。11月14日，在瓜岛海战中衣笠被击沉[45]。至此，舰型相似、从计划建造开始就密切相关、建成服役后也基本一起行动的古鹰级和青叶级4艘重巡，就只剩下青叶一艘了。