היא הצטרפה לצוות המשימה של סגן אדמירל מארק מיצ'ר בפארל הארבור בינואר 1944 ושימשה כחלק חשוב מהכוח האדיר הזה למשך שארית המלחמה. תותחי האש המהירים שלה הגנו על נושאות המטוסים מפני התקפה אווירית. "סאן דייגו" השתתפה ב"מבצע פלינטלוק", לכידת מאג'ורו וקוואג'ליין, ו"קצ'פול",
הפלישה לאניווטוק, באיי מרשל, מ-31 בינואר עד 4 במרץ. במהלך תקופה זו, כוח המשימה 58 (TF 58) ביצע התקפה הרסנית נגד טרוק, בסיס הצי היפני הידוע כ"גיברלטר של האוקיינוס השקט".