I-58 kierował się ku wschodnim wybrzeżom Filipin. Minąwszy Okinawę i nie napotkawszy tam żadnych jednostek nieprzyjaciela, zaczął 27 lipca patrolować linię żeglugową Guam-Leyte. Po dostrzeżeniu tankowca eskortowanego przez niszczyciele Hashimoto zwodował − o godz. 14.31 i 14.43 − dwa kaiteny. O 15.21 i 15.31 słyszano eksplozje, ale załoga nie mogła stwierdzić, czy kaiteny trafiły w cel. Hashimoto raportował, że tankowiec został prawdopodobnie zatopiony. 29 lipca skierował swój okręt podwodny w miejsce, gdzie jego zdaniem krzyżowały się linię żeglugowe pomiędzy Guamem, Leyte, Peleliu i Okinawą.
Tego dnia wieczorem, o godz. 23.35, Hashimoto dostrzegł z odległości 10 000 metrów krążownik ciężki USS „Indianapolis” (CA-35) idący w jego kierunku ze średnią prędkością. Biorąc okręt za − jak to określił − „pancernik typu Idaho”, nakazał natychmiastowe zanurzenie, a gdy „Indianapolis” znalazł się w odległości 1500 metrów kazał dwie minuty po północy wystrzelić sześć torped. Gdy trzy torpedy trafiły, Hashimoto dał rozkaz zejścia na maksymalną głębokość, by uniknąć ewentualnego kontrataku. Po godzinie wynurzył okręt, ale nie zobaczył śladu po „Indianapolis”. Po bezskutecznym poszukiwaniu szczątków nakazał okrętowi − około 2.30 − oddalić się. Do Kure około godz. 3 wysłał krótką depeszę o zniszczeniu nieprzyjacielskiego okrętu.