俾斯麥號
由於“沙恩霍斯特”號在上一次巡航作戰中遭受的損傷尚未及時修復，加之4月間“格奈森瑙”號又被英機發射的魚雷擊中，失去了戰鬥力，原定的4艦會合於大西洋的破交計劃無法立即實現。
“沙恩霍斯特”號
為了不耽誤己做了充分準備的海上破襲戰，雷德爾命令“俾斯麥”號和“歐根親王”號駛往挪威的卑爾根。在這裡等待出現霧天后，再繞道冰島北面，突入大西洋。“沙恩霍斯特”號一經修復，將立即與“俾斯麥”號等艦會合。1941年5月18日，“俾斯麥”號和“歐根親王”號從波蘭港口格丁尼亞啟航，在通過卡特加特海峽時，被瑞典的一艘巡洋艦發現。瑞典立即通知了英國。5月21日，當“俾斯麥”號等艦駛近挪威的卑爾根時，很快就被英國的偵察機發現。英國海軍部正確地判斷出了德國的意圖，並制定了先發制敵的作戰計劃。
俾斯麥號
英國海軍部對“俾斯麥”號戰列艦的動向一直十分關注。因在1941年春，它是德國海軍現役艦艇中最強大的一艘戰列艦，排水量為4.5萬噸，時速為30節，艦上官兵2000餘人。該艦火力強，武備齊全，共有8門381毫米主炮，12門150毫米副炮，16門105毫米雙聯裝高射炮，28門小口徑高射火炮。
當“俾斯麥”號和“歐根親王”號駛抵卑爾根時，挪威沿海的天氣一片陰霾。5月22日，英國一架飛機飛臨德艦附近進行偵察，確信上述兩艘艘艦已經離開了卑爾根。
俾斯麥
於是，英國本土艦隊司令托維海軍上將立即採取措施，前去截擊。為了統一指揮，英國海軍部將所有可以調動的大型艦隻都交由托維指揮。當時，在斯卡帕灣，托維擁有“英王喬治五世”號和“威爾士親王”號戰列艦、“胡德”號戰列巡洋艦以及一些驅逐艦；在英格蘭，有“勝利”號航空母艦和“反擊”號戰列巡洋艦；在直布羅陀，有薩默維爾海軍中將所指揮的“聲望”號戰列巡洋艦和“皇家方舟”號航空母艦。
“英王喬治五世”號
胡德號戰列巡洋艦
為了進行嚴密封鎖，托維決定對“俾斯麥”號可能通過的所有航道都實行監視，並在每一條航道上部署一支強有力的攻擊力量。
“歐根親王”號
5月22日，“俾斯麥”號和“歐根親王”號正從冰島東北向大西洋開進。5月23日傍晚，兩艘執行搜索任務的英巡洋艦“薩福克”號和“諾福克”號在丹麥海峽先後發現了“俾斯麥”號。“薩福克”號發現德艦後，立即隱蔽到一片霧靄中，並開始用雷達跟蹤，不斷向英艦發送敵情通報。托維在收到“發現德艦”的報告後，下達了“立即追擊”的命令。他率其旗艦“英王喬治五世”號駛入丹麥海峽，並令“胡德”號和“威爾士親王”號調整航向，以便在24日晨攔截德艦，迫其交戰。與此同時，英國海軍部通知薩默維爾將軍率領二艦隊於24日晨離開直布羅陀，以對德艦形成包圍之勢。
5月24日5時35分，“胡德”號和“威爾士親王”號發現德艦，並立即前去迎戰。霍蘭將軍指揮這兩艘英艦進行機動，並從正面接敵。這樣一來，英艦無法使用艦尾炮，而德艦則集中火力向“胡德”號開火。為了擾亂對方火炮的瞄準，併發揮己方艦尾炮的作用，霍蘭將軍命令“胡德”號左轉20度。
可是，“胡德”號還未來得及轉入新航向，“俾斯麥”號的1發炮彈於5時54分擊中了它的彈藥艙，艦體被炸燬。後，“胡德”號沉沒。全艦1000多名宮兵除3人倖免外，其餘全部葬身大海。“威爾士親王”號繼續對德艦作戰。可是，這艘新艦在幾分鐘內就被擊中4發381毫米炮彈。艦橋被毀，上面的人員非死即傷，只好施放煙幕，撤離戰場。
“胡德”號被擊沉後，英國海軍部立即調整作戰計劃，決心消滅“俾斯麥”號。
5月26日10時30分，英國皇家空軍岸防航空兵的一架執行邏巡任務的“卡塔利娜”式水上飛機報告；在布勒斯特以西約750海里處，即北緯49°33′、西經21°50′。發現“俾斯麥”號戰列艦，航向150、航速20節。可是，當時英艦隊距離“俾斯麥”號很遠，無法進行攔截。在英國大型艦隻追上德艦之前，只有使用“皇家方舟”號的艦載機實施攻擊，才有希望減低德艦的航速。
皇家方舟號
於是，“皇家方舟”號上的艦載機立即開始進行出擊的準備；與此同時，“謝菲爾德”號巡洋艦也以高速進行跟蹤。
5月26日19時，從“皇家方舟”號上起飛15架飛機，由“謝菲爾德”號指示目標，對“俾斯麥”號進行了攻擊。“俾斯麥”號至少中了兩條魚雷，舵機艙被魚雷擊中，中，操舵系統發生故障，該艦一時失去控制。5月26日深夜，維安海軍上校所率領的5艘驅逐艦趕了上來，並對“俾斯麥”號實施數次魚雷攻擊，但無一命中。
5月27日晨，英國的大型艦隻趕到了交戰海域。8時47分，“羅德尼”號和“英王喬治五世”號戰列艦在2.5萬碼的距離上同“俾斯麥”號開始交火。2艘英艦的炮彈先後命中“俾斯麥”號，擊毀它的主炮射擊指揮儀，從而使其炮火的準確性大大降低。在炮戰中，“羅德尼”號也被“俾斯麥”號的第3次齊射擊中。半小時後，“俾斯麥”號的主艦大部分被擊毀。
接著，艦中部起火，急劇向左傾斜。10時15分，“俾斯麥”號彈藥耗盡，艦上的火炮停止了射擊；艦橋被打掉，全艦籠罩在一片濃煙烈火之中。最後，“多塞特郡”號巡洋艦向“俾斯麥”號發射3條魚雷。10時40分，“俾斯麥”號沉沒。約2000名官兵葬身大海，只有少數倖存者被英艦撈起或被德國潛艇救走。
“俾斯麥”號的被殲，結束了德國使用大型戰鬥艦只在大西洋對英國護航運輸隊的襲擊。此後，德國在公海上襲擊護航運輸隊的任務便落到鄧尼茨的潛艇和少量偽裝成商船的襲擊艦身上了。
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