Fin avril, l'Oyashio est déployé à partir de Kure comme navire de soutien pour l'occupation de Cagayan. Début mai, il retourne à Kure, qu'il atteint le 17, en compagnie du porte-avions endommagé Shōkaku. Début juin, il est déployé sur Saipan en escortant un convoi de troupes pour la bataille de Midway.
À la mi-juin, il sert de navire d'escorte pour les croiseurs en prévision d'un deuxième raid sur Ceylan, mais l'opération est annulée au moment où le navire atteint Mergui, en Birmanie.
Le , l'Oyashio retourne à Kure en compagnie du transport de troupesHakozaki Maru pour subir des réparations. Il revient à Truk le avec les porte-avions Chūyō et Taiyō. Fin avril, il stationne aux îles Shortland et sert de transport de troupes.
Dans la nuit du 7 au , alors qu'il transporte des troupes en compagnie du Kuroshio, le navire touche une mine juste après avoir quitté Kolombangara. Alors que le navire est en perdition, il subit une attaque aérienne qui le coule définitivement à la position géographique 8° 08′ S, 156° 55′ E, emportant 91 hommes. Son sister-ship coula également.