Po maju 1942 r. z kadłubowej gwiazdy usunięto czerwony dysk, podobnie jak wszystkie inne oznaczenia tego koloru, by uniknąć pomyłek z japońskim Hinomaru.

Łodzie latające PBY-5 i samoloty-amfibie PBY-5A były „cichymi bohaterami” wojny z Japonią. Bombardowały i torpedowały, kierowały ogniem artyleryjskim, prowadziły rozpoznanie, stawiały miny, ratowały rozbitków i polowały na okręty podwodne. W służbie liniowej pozostały do samego końca wojny.

Debiut na południowym Pacyfiku

Amerykańska marynarka podjęła pierwsze działania ofensywne już na początku 1942 r., jeszcze zanim Japończycy zakończyli podbój Filipin i Holenderskich Indii Wschodnich. W tym celu od 16 stycznia sześć PBY z pododdziału VP-23 tymczasowo stacjonowało na atolu Kanton, położonym w połowie odległości między Hawajami a Wyspami Fidżi. Stamtąd prowadziły dalekie patrole, wypatrując zagrożeń dla lotniskowców Enterprise i Yorktown, które 1 lutego 1942 r. przeprowadziły naloty na Wyspy Marshalla i Gilberta. Kilka dni później sprowadzony z Hawajów VP-14 założył bazę w Numei, stolicy Nowej Kaledonii, by stamtąd strzec podejść do Australii od wschodu.
Stoczona w maju 1942 r. bitwa lotniskowców na Morzu Koralowym, chociaż powstrzymała Japończyków przed próbą zdobycia Port Moresby (przyczółka aliantów na Nowej Gwinei) desantem z morza, nie zniechęciła ich do dalszych działań ofensywnych w tym rejonie. W ramach tej samej operacji zajęli Tulagi, stolicę Protektoratu Brytyjskich Wysp Salomona – rozległego archipelagu na północny wschód od Australii. Na Tulagi oraz przybrzeżnych wysepkach Gavutu i Tanambogo zdobyli bazę wodnosamolotów, w której rozmieścili łodzie latające H6K (Mavis) oraz myśliwce pływakowe A6M2-N (Rufe) z Yokusuka i Yokohama Kokutai. Jako że było tam za mało miejsca na lotnisko, do jego budowy wybrali wyspę położoną naprzeciwko, największą (i wkrótce najsłynniejszą) w całym archipelagu – Guadalcanal.

Catalina podczas ćwiczebnego zrzutu torpedy Mk XIII. Ta podstawowa torpeda amerykańskiego lotnictwa początkowo była bardzo zawodna, czego dowiodła choćby bitwa o Midway. Nie trzymała kursu i rozwijała za małą prędkość, od 30 do 33 w. (dla porównania, japońska „długa lanca”, rozpędzała się do 50 w.). Z tego względu okręty atakowane przez PBY niejednokrotnie wymijały wycelowane w nie torpedy.

Ich poczynaniom przyglądały się załogi dywizjonów patrolowych US Navy rozmieszczonych na Nowej Kaledonii, Wyspach Fidżi oraz, położonej niecałe 1000 km na południe od Guadalcanalu, wyspy Espiritu Santo. W maju do VP-14 dołączył VP-71, natomiast w lipcu VP-11 i VP-23. W tych egzotycznych miejscach, często pozbawionych infrastruktury wojskowej, wspierały je tendry (okręty-bazy) Tangier, Curtiss i McFarland. W czerwcu i lipcu operujące stamtąd Cataliny kilkakrotnie bombardowały nocą bazę na Tulagi. Wszystkie te dywizjony, wyposażone w PBY-5, należały do PatWing 1 lub PatWing 2, stacjonujących na stałe w Pearl Harbor. W tym okresie jeszcze tylko dwa inne Skrzydła Patrolowe (Patrol Wings) uczestniczyły w wojnie z Japonią – PatWing 4 na Aleutach oraz PatWing 10, po klęsce na Filipinach zredukowany do jednego dywizjonu (VP-101), który patrolował z Perth zachodnie wybrzeże Australii.
Gdy japońskie lotnisko na Guadalcanalu było prawie gotowe, 7 sierpnia 1942 r. zdobyli je Marines, lądując jednocześnie tam i na Tulagi. Tego samego dnia pododdział z VP-23, złożony z dziewięciu PBY i wspierany przez tender Mackinac, założył bazę w zatoce Takataka na wyspie Malaita, położonej na północ od miejsca desantu, by stamtąd wypatrywać japońskich okrętów. Te przybyły deprymująco szybko i w bitwie koło wyspy Savo, stoczonej nocą 8/9 sierpnia, zatopiły trzy amerykańskie krążowniki ciężkie i jeden australijski. Tender Mackinac i pododdział VP-23 pospiesznie wycofały się na Espiritu Santo. Na Guadalcanalu zdobyte przez Marines lotnisko 12 sierpnia otrzymało nazwę Henderson Field. Tego samego dnia wylądował tam pierwszy samolot – amfibijny PBY-5A (należący do wiceadm. McCaina, dowódcy sił powietrznych na południowym Pacyfiku), który przywiózł zapasy, a rankiem następnego dnia zabrał kilku wymagających hospitalizacji żołnierzy. Była to pierwsza w II wojnie światowej ewakuacja lotnicza rannych z pola walki.
20 sierpnia tender Mackinac przeniósł się do zatoki Graciosa na Nendo, największej z Wysp Santa Cruz, skąd Cataliny miały o 300 km bliżej do osaczonych na Guadalcanalu Marines. Amerykanie wiedzieli, że nieprzyjaciel, mimo pogromu w bitwie o Midway, wciąż dysponuje potężną flotą i wkrótce przybędzie podjąć próbę odbicia Guadalcanalu. Zaciekłe walki lądowe o wyspę już trwały – 21 sierpnia Marines stoczyli krwawą, ale zwycięską dla nich bitwę nad rzeką Tenaru. Cataliny dzień po dniu patrolowały ocean, aż 23 sierpnia jedna z nich napotkała japoński konwój złożony z transportowców wojska i niszczycieli. Wysłane do ataku samoloty z lotniskowca USS Saratoga nie odnalazły jednak celu, gdyż nieprzyjaciel pod osłoną złej pogody zmienił kurs. Tego samego dnia jedna z załóg VP-23 zaatakowała bombami – śmiało, chociaż niecelnie – krążownik ciężki Furutaka. Wiceadm. Fletcher, który w nadchodzącej bitwie dowodził siłami US Navy, czekał teraz, aż Cataliny zlokalizują najważniejszego przeciwnika – lotniskowce Kido Butai.
Rankiem następnego dnia (24 sierpnia) sześć PBY z VP-23 rozesłano na odległość ponad 1000 km na północny zachód od Wysp Santa Cruz, kursami od 306 do 348 stopni. Kontakt bojowy zameldowało wszystkie sześć załóg. Wiceadmirał Kondo prowadził ze sobą, rozdzielone na kilka zespołów, dwa lotniskowce floty (Shokaku i Zuikaku), jeden lotniskowiec lekki (Ryujo), trzy pancerniki, 12 krążowników ciężkich i trzy lekkie oraz 30 niszczycieli i m.in. tender wodnosamolotów.
Lt. Leo Riester i jego załoga zostali przechwyceni przez trzy wodnosamoloty Mitsubishi F1M2 (Pete) z tendra Chitose. W walce z nimi zginął drugi pilot, Ens. Robert Wilcox. Najważniejszy raport złożył Ens. Gale Burkey, który zgłosił obecność lotniskowca. Był to Ryujo, dostrzeżony 350 km na północ od wyspy Malaita. Dyżurna para myśliwców Zero wystartowała w pościg za Cataliną Burkeya. Ten bronił się tak umiejętnie, że jedynym śladem po godzinnej potyczce, zakończonej ucieczką w chmury, było kilkanaście przestrzelin w kadłubie PBY.
Fletcher obawiał się powtórki z bitwy na Morzu Koralowym, kiedy Amerykanie zatopili lotniskowiec lekki (Shoho), ale wystawili się na kontratak Shokaku i Zuikaku. Miał rację – wiceadm. Kondo podsunął mu Ryujo praktycznie „na przynętę”. Mimo to Fletcher wysłał do ataku swoich lotników, którzy zatopili Ryujo, ale w efekcie japońskiego kontrataku trzykrotnie trafiony Enterprise omal nie poszedł na dno. To starcie przeszło do historii pod nazwą bitwy u wschodnich Wysp Salomona. Japończycy, mylnie przekonani, że obezwładnili oba amerykańskie lotniskowce, wycofali na północ bezcenne dla nich Shokaku i Zuikaku.
Kontradmirał Tanaka, dowódca konwoju wiozącego 1900 żołnierzy, podążył na Guadalcanal w przekonaniu, że przeciwnik został rozgromiony. Nocą z 24/25 sierpnia japońskie transportowce i ich eskortę namierzył Ens. William Corbett z VP-23. Rankiem we wskazane przez niego miejsce, 240 km na północ od Guadalcanalu, wyprawiły się stacjonujące na wyspie bombowce nurkujące SBD korpusu Marines. Ciężko uszkodziły krążownik lekki Jintsu, na pokładzie którego omal nie zginął sam Tanaka. Ponadto trafiły transportowiec Kinryu Maru, wiozący 500 żołnierzy elitarnej jednostki piechoty morskiej (Kaigun Tokubetsu Rikusentai). Na ratunek pospieszył niszczyciel Mutsuki. Gdy zastopował burta w burtę z tonącym transportowcem, by przejąć jego załogę i żołnierzy, z Espiritu Santo nadleciały B-17, które kilkoma bombami zatopiły unieruchomiony niszczyciel. Reszta konwoju Tanaki wycofała się, nie dostarczając na wyspę ani jednego żołnierza.

Walki o przyczółek

W pierwszym tygodniu września z Hawajów na południowy Pacyfik przybyły kolejne dwa dywizjony Catalin – VP-91 i VP-72 (ten drugi częściowo wyposażony w amfibijne PBY-5A) – które rozpoczęły działania z Espiritu Santo, luzując VP-14. Dowodzenie dywizjonami z odległego o ponad 6000 km Pearl Harbor było uciążliwe, dlatego w połowie miesiąca PatWing 1 przeniósł się na Nową Kaledonię. Ponadto PatWing 2 użyczył pododdziału VP-24 (3 PBY-5A), który przyleciał na Espiritu Santo z Midway.
Na Salomonach także przeciwnik prowadził zwiad lotniczy dalekiego zasięgu i czasem obie strony wpadały na siebie. Do jednego z takich starć doszło 5 września 1942 r. Około 540 km na północny wschód od Guadalcanalu Lt. Francis Riley z VP-23 i jego załoga, atakując z przewyższenia, zaskoczyli i zestrzelili czterosilnikową łódź latającą Kawanishi H6K (Mavis). Zaledwie dzień później kolejną H6K z Toko Kokutai, dowodzoną przez bosmana Takahashi Shinsuke, napotkał Lt.(jg) Charles Willis z VP-11. Gdy zrównał się z nią, obie załogi, lecąc obok siebie, otworzyły ogień. Starcie to wygrali Japończycy. Ich Mavis oddalił się bez większych uszkodzeń, podczas gdy Catalina wodowała awaryjnie i zatonęła. Zwykle jednak takie spotkania kończyły się ucieczką Mavisów, które, chociaż większe i cięższe od Catalin, były od nich szybsze.
W rejonie Salomonów nie brakowało jeszcze groźniejszych dla PBY przeciwników – 11 września Lt. Carlton Clark z VP-11 napotkał tender Kunikawa Maru, który w towarzystwie niszczyciela Murasame szukał miejsca na nową bazę dla wodnosamolotów. Dwa z sześciu pływakowych dwupłatowców F1M2 (Pete), które Kunikawa Maru miał na pokładzie, dopadło i zestrzeliło Catalinę. Wszystkich ośmiu członków załogi dostało się do niewoli, której nie przeżyło dwóch z nich. Trzy dni później Lt.(jg) Baxter Moore z VP-23 zlokalizował okręty Kido Butai, ale chwilę po tym, jak to zgłosił, zawołał: „Płoniemy! Spadamy!”. Zestrzelili go piloci sześciu Zero poderwanych z pokładu Shokaku; Moore zginął razem z całą załogą. Nawet pływającym bazom Catalin zdarzało się podejmować walkę. O świcie 12 września do zatoki Graciosa na wyspie Nendo wpłynął wynurzony okręt podwodny I-31 i otworzył ogień z pokładowego działa do stojących na kotwicy tendrów Mackinac i Ballard. Kiedy jednak Mackinac podniósł kotwicę i ruszył mu naprzeciw, I-31 umknął.
Oprócz zadań rozpoznawczych, Cataliny prowadziły również działania przeciwko japońskim okrętom podwodnym, które w tym okresie stanowiły poważny problem dla US Navy – na przełomie sierpnia i września 1942 r. jeden lotniskowiec (Saratoga) uszkodziły, a drugi (Wasp) zatopiły. Pierwszy wymierny sukces w walce z nimi PBY odniosły po zmroku 6 października 1942 r. W cieśninie Indispensable, oddzielającej Tulagi od Malaity, Lt. Willard King i jego załoga zaskoczyli I-22 (tzw. krążownik podwodny typu C) i czterema bombami głębinowymi posłali go na dno.
W tym czasie Japończycy, korzystając z lotnisk w Rabaul, prowadzili kampanię zmasowanych nalotów na Guadalcanal, odpieranych przez garstkę samolotów US Navy, USMC i USAAF. Duże grupy myśliwców A6M Zero (Zeke), kursujących niemal codziennie wzdłuż łańcucha Wysp Salomona, dla PBY były śmiertelnym zagrożeniem. W dniach 14-15 października ich ofiarą padły aż trzy Cataliny – Lt.(jg) Melvina Butlera, Lt.(jg) Dightona Polana i Lt.(jg) Gordona Syndera – wszystkie z VP-91, który w połowie września dołączył do dywizjonów stacjonujących na Espiritu Santo.
Nocą 14/15 października do Tassafaronga na północnym wybrzeżu Guadalcanalu przybiło sześć japońskich transportowców i rozpoczęło wyładunek 4500 żołnierzy, razem z czołgami, artylerią i całym dobytkiem. Do ataku na nie Amerykanie rzucili wszystko, czym jeszcze dysponowali – łącznie z osobistą Cataliną o imieniu „Blue Goose” (amfibijną PBY5-A) gen. Geigera, dowódcy 1. Skrzydła Lotniczego Marines. Generał przyleciał poprzedniego dnia, przy okazji przywożąc, pod skrzydłami Cataliny, dwie torpedy dla stacjonujących na wyspie Avengerów. Gdy okazało się, że żaden z nich nie jest sprawny, adiutant i pilot generała, Maj. Jack Cram, zadeklarował się, że sam przeprowadzi atak. Po południu 15 października dołączył do wyprawy kilkunastu Dauntlessów oraz myśliwców Airacobra i Wildcat. Cram, który nigdy wcześniej nie zrzucał torped, przed lotem otrzymał tylko kilka wskazówek, jak się to robi. On sam wspominał:
Moja cała załoga weszła na pokład Cataliny i wystartowaliśmy, biorąc kurs na wyspę Savo, gdzie wspiąłem się na wysokość 6000 stóp [ok. 1800 m], następnie rozpocząłem długi lot nurkowy pod płaskim kątem. Wziąłem na cel transportowce, koncentrując się tak bardzo na tym, co miałem zrobić w następnej kolejności, że zapomniałem monitorować naszą prędkość. Kiedy maszyną zaczęło trząść, a skrzydła wygięły się, jak u mewy w locie, zerknąłem na prędkościomierz i pomyślałem, że już po nas. Pędziliśmy w dół 240 węzłów na godzinę [445 km/h] – co najmniej 60 węzłów [110 km/h] więcej niż wynosił limit bezpiecznej prędkości dla PBY.
Chociaż nieco wyrównałem, wciąż lecieliśmy tak szybko, że minęliśmy kordon niszczycieli, zanim zdążyły zareagować. W następnej chwili miałem cel na wprost przed sobą. Zrzuciłem pierwszą torpedę, odczekałem kilka sekund i szarpnąłem za linkę mechanizmu spustowego, zwalniając drugą. Potem odbiłem szerokim łukiem w lewo, kierując się na Henderson Field. W dole, za nami, jedna z torped trafiła prosto w transportowiec. Druga chybiła.
Najprawdopodobniej Maj. Cram trafił Sasako Maru, który zapalił się i osiadł na mieliźnie. Dwa myśliwce Zero z Tainan Kokutai ścigały „Blue Goose” aż nad Henderson Field, gdzie zostały przepędzone przez Wildcaty. Po powrocie Cram zameldował generałowi, że w jego Catalinie jest 175 przestrzelin. Geiger przedstawił go do odznaczenia Krzyżem Marynarki.
W tym okresie Cataliny rozpoczęły nocne naloty nękające (intruderskie). Inspiracją były działania przeciwnika. Ens. Jack Coley z VP-11 wspominał:
Nocą 18 października spędziliśmy dwie godziny nad japońskimi pozycjami na zachód od Point Cruz. Na niebie wisiał wielki księżyc, idealny do jednego celu – nękania „japsów”. Oni robili nam to samo prawie każdej nocy, ostrzeliwując nas, bombardując i generalnie uprzykrzając nam życie, ale nikt nie robił tego im.
Zapytałem dowódcę, czy mogę spróbować, a on niechętnie się zgodził. Japończycy byli na to zupełnie nieprzygotowani. W przeciwieństwie do naszych Marines, u których obowiązywało całkowite zaciemnienie, nieprzyjaciel biwakował przy ogniskach. Mieliśmy używanie, latając im nad głowami i ostrzeliwując z wszystkich luf. Potem wyciągnęliśmy flary na spadochronach, ustawiliśmy na maksymalne opóźnienie i zrzuciliśmy je z wysokości 1500 stóp [ok. 500 m]. Opadły na ziemię, oświetlając wszystko wokół.
Po środku skupiska palm kokosowych dostrzegliśmy stosy skrzyń i kiedy je ostrzelaliśmy, wybuchł pożar. Oprócz dwóch bomb 500-funtowych, po jednej pod każdym skrzydłem, zabraliśmy tuzin 100-funtówek [45 kg], rozłożonych na pryczach. Mieliśmy w załodze krzepkiego faceta, który potrafił stanąć przy tylnym włazie z taką bombą w rękach, i kiedy wołaliśmy do niego: „Gotów? Rzucaj!”, po prostu ciskał nimi na zewnątrz.