Le croiseur Maya retourna à Yokosuka pour des réparations et un carénage en janvier 1943, puis fut réaffecté aux opérations dans les eaux du nord,
soutenant des missions d’approvisionnement dans les îles Kouriles et les îles Aléoutiennes.
Le 26 mars, le Maya participe à la bataille des îles Komandorski, au large de la péninsule du Kamtchatka.
Les croiseurs USS Richmond, USS Salt Lake City, et quatre destroyers du Task Group 16.6 du contre-amiral Charles H. McMorris engagent
les croiseurs Nachi, Maya, Tama, Abukuma et deux destroyers de la cinquième flotte IJN du vice-amiral Hosogaya, escortant un convoi de troupes
et de fournitures pour la garnison isolée d’Attu.
Le Maya a catapulté son avion d’observation et a lancé des torpilles Type 93 « Long Lance », mais n’a marqué aucun succes.
Au cours d’une bataille de quatre heures, le USS Salt Lake City et le destroyer Bailey ont été endommagés par des coups au but.
Le Maya et Nachi ont également été endommagés dans l’échange de tirs et les Japonais ont été contraints d’interrompre leur mission de ravitaillement.
Le Maya endommage
Après des réparations à Yokosuka, Maya retourna aux Kouriles fin avril, et devint le navire amiral de la Cinquième Flotte de la marine japonaise,
aidant à l’évacuation de Kiska après la perte d’Attu aux mains des Américains en août 1943.
Après un carénage à Yokosuka au cours duquel deux canons AA Type-96 supplémentaires à double montage (portant son total à 16 canons),
le Maya raccompagne le Chōkai à Truk, arrivant fin septembre, et commence à transporter des troupes et du ravitaillement entre Truk et Rabaul.
Le 5 novembre,le Maya est attaqué par des bombardiers en piqué SBD Dauntless du porte-avions USS Saratoga lors du raid du porte-avions sur Rabaul.
Une bombe a frappé le pont de l’avion à bâbord au-dessus de la salle des machines no 3 et a déclenché un incendie majeur.
Soixante-dix membres d’équipage ont été tués.
Des réparations d’urgence ont été effectuées à Rabaul, et le Maya est retourné à Yokosuka à la fin de 1943.
Au cours de cette réparation, un changement majeur a été apporté à l’armement du Maya, le transformant en croiseur anti-aérien, avec sa tourelle n ° 3
et son hangar d’avion retirés, et remplacé par treize canons à triple montage et neuf canons AA Type 96 à montage unique, et six canons jumeaux de 127 mm,
ainsi que 36 mitrailleuses Type 93.
Ses lance-torpilles jumeaux ont été transformés en lanceurs quadruples et un radar de recherche de surface Type 22 a été installé.
La révision a été achevée le 9 avril.
À Kure,le Maya a embarqué deux avions de reconnaissance à long rayon d’action Aichi E13A1 « Jake ».
Un singe, offert à Maya par le zoo de Kure, a également été embarqué. Pendant le voyage, l’équipage a appris au singe à saluer les officiers,
à leur grand mécontentement.
D’avril à juin 1944, le Maya a soutenu d’autres unités dans la défense des Philippines, culminant dans la bataille de la mer des Philippines,
dans laquelle il a été légèrement endommagé par des attaques.
Au cours de cette bataille, le 20 juin, l’avion de reconnaissance du Maya a repéré la Task Force 58 à une distance de 300 miles (480 km).
Le Maya se forme en anneau avec les cuirassés Kongō, Haruna, le destroyer Asashimo et d’autres escortes pour protéger le porte-avions Chiyoda.
Cette formation a été attaquée par plus de 50 bombardiers-torpilleurs TBF Avenger les porte-avions USS Bunker Hill, Monterey et Cabot.
Le 20 juin, le Maya se retire avec les restes de la flotte via Okinawa jusqu’à Yokosuka, arrivant le 25 juin où l’équipage et leur singe de compagnie débarquent
et 18 canons AA Type 96 supplémentaires sont installés.
Le 14 juillet,le Maya transporte des unités de la 28e division de l’IJA depuis Kure, puis continue vers Singapour.
Il a rendez-vous avec la flotte à Brunei le 20 octobre.
Le 22 octobre, lors de la bataille du golfe de Leyte, le Maya est affecté au Sentai-4 avec les sister-ships Atago, Takao et Chōkai
ainsi que les cuirassés Yamato, Musashi et Nagato.
À 05 h 33 le 23 octobre, la flotte est attaquée dans le passage de Palawan par deux sous-marins américains, les sister-ships Atago et Takao de Maya sont torpillés
par le sous-marin USS Darter.
L’Atago a été touché quatre fois et a coulé en environ 18 minutes, tandis que Takao a été gravement endommagé par deux coups et forcé de se retirer à Singapour.
Vingt minutes plus tard, le sous-marin USS Dace tire six torpilles sur le Maya, le confondant avec un cuirassé de classe Kongō.
Le Maya a été touché par quatre torpilles bâbord : une dans le casier à chaînes avant, une autre en face de la tourelle de canon no 1, une troisième dans la chaufferie no 7
et la dernière dans la salle des machines arrière.
De puissantes explosions secondaires ont immédiatement suivi, et à 06h00, le Maya était silencieux sur l’eau et gîtait lourdement a babord.
Il a coulé cinq minutes plus tard, emportant 336 officiers et hommes au fond, y compris son capitaine (09°27′N 117°23′Est Coordinates: 09°27′N 117°23′E).
Le destroyer Akishimo sauva 769 hommes et les transféra sur le cuirassé Musashi, qui fut coulé le lendemain.
143 membres de l’équipage du croiseur Maya ont été perdus avec Musashi.
Ainsi, sur l’équipage final de 1 105 membres d’équipage, 479 ont été perdus.
Il a été retiré de la liste de la marine le 20 décembre 1944.