Снятые с авианосцев D3A2 и B5N2 поступили в части, дислоцированные в Рабауле. В период с 28 сентября по 1 октября туда прибыло еще 157 самолетов, снятых с авианосцев 1-го дивизиона. Среди них было 45 D3A2 и 40 B5N2. Это пополнение предполагалось использовать в операции «Ро-Го». Операция «Ро-Го», разработанная штабом адмиралтейства, должна была стать удачным повторением «Иго». Началась операция 15 октября 1943 года налетом 15 D3A2 и 39 А6М2 на союзнический конвой в заливе Оро. Однако союзники перехватили японцев и буквально перестреляли все самолеты. На базу вернулся только один D3A2. 17 октября японцы провели новый налет, на этот раз на Финшхафен. На этот раз потери были меньше, но результат по-прежнему нулевой.

1 ноября американцы высадили десант на западном побережье Бугенвилля. Японцы немедленно приступили к бомбардировке плацдарма. К налетам привлекли 16 D3A2, 9 B5N2 и 27 А6М2. Налет не причинил американцам большого ущерба, а на базу не вернулось 27 истребителей и 8 бомбардировщиков. Союзники все приближались к японской базе. Теперь она находилась в радиусе действия тяжелых бомбардировщиков В-24, не говоря уже о палубной авиации авианосцев «Саратога» и «Принстон». 5 ноября американцы провели первый массированный налет на Рабаул. В первом эшелоне летели самолеты с упомянутых выше кораблей. На следующий день налет повторили силами 5-го воздушного флота. Вечером 5 ноября 18 B5N2, вооруженных торпедами, вылетели в направлении американской эскадры. Те немногие экипажи, что сумели вернуться в Рабаул, доложили о потоплении «Саратоги» и повреждении «Принстона». Но это было неправдой, американские авианосцы не получили ни одного повреждения. Обеспокоенные американцы решили повторить налет на Рабаул. К операции привлекли самолеты со сразу пяти авианосцев: «Саратога», «Принстон», «Банкер Хилл», «Эссекс» и «Индепенденс». В первых налетах инициативу в своих руках удержали японцы, которые воспользовались принципом «лучшая оборона — это нападение». В сторону американской эскадры вылетели 27 D3A2 и D4Y1, 14 B5N2 и дюжина G4M. Истребительное прикрытие обеспечивало около 70 «Зеро». Все самолеты, вылетевшие из Рабаула, были из состава 1-го дивизиона авианосцев и 25-го кокусентая. Однако американцы рассеяли японский отряд еще на подлете к цели. Отдельные прорвавшиеся машины не смогли нанести противнику заметного ущерба. В Рабаул не вернулись все B5N2, 17 D3A2, два D4Y1 и несколько G4M. Японцы потеряли за месяц около 70 % самолетов, дислоцированных в Рабауле.

Одной из последних операций, в которых участвовал торпедоносец B5N2, стал налет на американский авианосец «Интрепид» у острова Трук. Семь B5N2 из торпедной эскадрильи «Сёкаку» (в то время базировавшейся на острове Трук) в сумерках, держась над самой поверхностью воды (что позволило избежать обнаружения радаром), сумели выйти к американской эскадре. Одна торпеда поразила авианосец, хотя серьезного ущерба кораблю не причинила. К удивлению, все семь «Kate» сумели вернуться на базу.

Последняя большая битва авианосцев Второй Мировой войны произошла в рамках операции «А-го». 15 июня 1944 года восстановленный авианосный флот Японии выдвинулся в сторону Марианских островов. Флот состоял из девяти авианосцев, объединенных в три дивизиона. 1-й дивизион «Тайхо», «Сёкаку» и «Дзуйкаку», 2-й дивизион «Дзюнё», «Хиё» и «Рюхо», 3-й дивизион «Читозе», «Чиёда» и «Дзуйхо». Эскадра располагала 439 самолетами. В большинстве своем это были новые машины, лишь на «Дзюнё» и «Хиё» имелось 36 D3A2 из 652-го кокутая. Как мы знаем, результат боя между японским Кидо-Кантай и американской тактической группой 58 закончился для японцев трагически. Почти все самолеты были сбиты, а три авианосца пошли на дно, в том числе новейший «Тайхо». Самолеты D3A2 практически не оказали никакого влияния на ход боя, поскольку были сбиты американскими истребителями еще на подходе. Уровень подготовки японских пилотов в то время уже оставлял желать много лучшего. Пикировщики сбрасывали бомбы не из пике, а с горизонтального полета, что резко ухудшало точность бомбометания. Такая ситуация сохранилась до конца войны. 24 июня двенадцать торпедоносцев B5N2 попыталось атаковать американский эскортный авианосец. Все самолеты были сбиты еще до того, как им удалось сбросить торпеды. Этот налет стал лебединой песней самолета. Оставшиеся машины D3 А и B5N вывели из состава боевых частей и передали в учебные части. Некоторые «Kate» использовались для патрулирования. Но в истории самолетов есть еще один боевой эпизод. Во время боев за Окинаву в марте-апреле 1945 года машины использовали в качестве самолетов-камикадзе.

Малоизвестным остается применение B5N2 в боях с советскими войсками в августе 1945 года. На северной границе дислоцировался 553-й кокутай, который патрулировал водное пространство между Алеутами и Хоккайдо. Часть была оснащена новыми Nakajima B6N «Tenzan» (13 машин) и старыми B5N2 (21 машина). Кроме того, на Курильских островах находилось несколько B5N2 из хокуто-кокутай. 10 августа 1945 года четыре «Kate» атаковали цели на Камчатке.

18 августа 1945 года четырем B5N2 из хокуто-кокутай удалось потопить советский тральщик. Это была последняя операция B5N во Второй Мировой войне.

На примере самолетов D3A и B5N можно проследить развитие принципов окраски японских самолетов с конца 30-х годов и до конца войны.

Первоначально самолеты оставались не окрашенными. Лишь хвостовое оперение красили в красный цвет, а капот и участок фюзеляжа перед фонарем кабины — в черный. Красного цвета также были эксплуатационные надписи. Полосы указателя угла пикирования на горизонтальном оперении были белого цвета если хвостовое оперение выкрашивали в красный цвет, и красного цвета, если хвостовое оперение оставалось неокрашенным. Черной краской перед хвостовым оперением наносилась надпись, указывающая на тип самолета. Аналогичная надпись на левой стороне капота была белого цвета. С начала боевых действий (японо-китайский конфликт) самолеты получили камуфляж, состоявший из зеленых (FS 595b FS *4098,4092, *4062) пятен, нанесенных на верхнюю и бортовые поверхности фюзеляжа, хвостового оперения и крыльев. Нижние стороны крыльев, хвостового оперения и фюзеляжа красили в серый цвет (FS 595Ь *5630, *6493). Окраска проводилась в полевых условиях, часто по местной инициативе, хотя командование никогда не возражало против импровизационного камуфляжа.

Опознавательный знак «хиномару» (восходящее солнце) делали красной краской (FS 595Ь * 1140, * 1136) на верхней и нижней стороне крыльев, а также на бортах фюзеляжа.

Хиномару на фюзеляже располагалось между задней кромкой крыла и передней кромкой горизонтального оперения, ближе к крылу. Край знака начинался там, где заканчивалось профилированное сопряжение крыла с фюзеляжем. Диаметр знака был максимально возможным.

На крыльях хиномару имел одинаковый диаметр и расположение как на верхней, так и на нижней стороне крыльев. Имелась тенденция смещать хиномару как можно ближе к концам крыльев.

До 1942 года расстояние между центром знака и концом крыла лежала в пределе 1/8-1/9 размаха крыльев. Позднее расстояние увеличили до 1/5-1/6 размаха.

После того, как официально был принят темно-зеленый камуфляж, хиномару получил трехдюймовый (75 мм) белый кант, хотя уже и раньше отмечались случаи использования канта, как на неокрашенной металлической поверхности, так и на темном камуфляже. Случалось, что хиномару находился на фоне белого квадрата. Такой вариант знака был обычным для частей, дислоцированных в Японии, в первую очередь для учебных частей.

Перед налетом на Перл-Харбор самолеты получили новый камуфляж, основным оттенком которого был серый J3 (обозначение, принятое в Императорском флоте) (FS 595Ь 16350, *3440).

Самолеты, участвовавшие в налете на Перл-Харбор, несли следующий камуфляж:

D3A1 — целиком выкрашены в серый цвет. На обтекателях шасси красные и белые обводки. На тех же обтекателях помещался порядковый номер самолета (последние две цифры тактического номера).