英国舰队在德机空袭中损失惨重，这意味着英军必须与德舰拉近距离。在德舰放出2波舰载机之时，英国舰队已经把距离拉近到了100海里。此时，时间已不允许德舰放飞第三波舰载机了。战争海军以旗舰欧罗巴万岁号带领的一条战列线和紧随其后的航母舰队为核心。左翼的护卫舰队由柯尼斯堡号轻巡洋舰（KMS Königsberg)及其率领的8艘驱逐舰组成，距中央战列线5000m，右翼护卫舰队由纽伦堡号轻巡洋舰(KMS Neuenburg)及8艘驱逐舰组成，同样距中央战列线5000m，而在整个舰队的前方，前卫舰队旗舰希佩尔号重巡洋舰(KMS Admiral Hipper)率领另外2艘希佩尔级重巡洋舰，9艘轻巡洋舰和12艘驱逐舰正在主力前方10000米向前方开进。

13:30分，英国舰队出现在了海平面上，强大的德国舰队在旗舰欧罗巴万岁号的带领下向左转舵，凭借高速迅速占领了T横。德国舰队的齐射角相当优秀，与英国舰队成了30度夹角。

与此同时，德军前卫舰队向英军轻型舰艇编队发起进攻。希佩尔级的8门装备自动装弹机的283mm主炮在与英军装备203mm主炮的条约重巡洋舰的战斗中显现出了巨大优势。希佩尔级进入最大射速后每分钟足以打出64发283mm炮弹，而英国重巡洋舰只能打出48发203mm炮弹。希佩尔号首先在26000m的距离上打出齐射，炮弹在空中足足飞行了52秒，才落入水中，溅起白色的巨大水柱。紧接着，布吕歇尔号(KMS Blümcher)和欧根亲王号(KMS Prinz Eugen)纷纷开火，283mm炮弹密集地落在英舰周围。希佩尔号选择了英国重巡洋舰诺福克号作为目标。

13:42分，希佩尔号在23000m的距离上打出第四轮齐射，一发283mm炮弹击中了诺福克号的舰首，轻易地击毁了诺福克号的一座舰首主炮塔。

13:47分，欧根亲王号也击中了对手。在接下来的几分钟内，诺福克号被击中5发283mm炮弹，受到重创。13:48分，诺福克号，这艘首先发现俾斯麦号的英国巡洋舰沉没了。击沉了诺福克号的希佩尔号又一次瞄准了英国巡洋舰萨福克号。在德军3艘重巡洋舰的围攻之下，短短10分钟之内诺福克号就被击沉。直到此时，英国巡洋舰上的火炮才足以对德舰构成威胁。希佩尔号成为了英国舰队的目标。2艘英国重巡洋舰的16门203毫米火炮不断地向它射击。14:02分，一发203mm炮弹在18000m的距离上击穿了希佩尔号不算厚实的前甲板，摧毁了几个舱室。希佩尔号立刻还以猛烈的回击。英国轻巡洋舰贝尔法斯特号成为了德军轻巡洋舰法兰克福号(KMS Frankfurt)的目标。这艘设计均衡的德国轻巡洋舰的8门150mm炮的穿透能力优秀，1发150mm炮在12000m的距离上击穿了贝尔法斯特号114mm的水线装甲，让贝尔法斯特号不断地进水。在与贝尔法斯特号的30分钟的炮战中，法兰克福号击中英舰19发150mm炮弹，将其击沉。而贝尔法斯特号的12门152mm主炮的凶猛火力也将这艘德国轻巡洋舰打成了重伤，不得不退出战斗。

14:10分，德意志战争海军的主力舰队开始了炮击。欧罗巴万岁号在30000m的距离上首先打出齐射。紧接着，舰队中的俾斯麦级战列舰也纷纷开火。欧罗巴万岁号对阵英军纳尔逊号，俾斯麦号(KMS Bismarck)对阵英军勇士号，提尔皮茨号(KMS Tirpitz)面对英军胡德号，腓特烈大帝号(KMS Friedrich der große)面对英军反击号，而战列线末端的斐迪南亲王号(KMS Prinz Ferdinand) 只能独自面对英军伊丽莎白女王号、巴勒姆号和马来亚号。

14:26分，欧罗巴万岁号凭借最精良的火控首先击中了纳尔逊号。纳尔逊号的A炮塔的406mm装甲在欧罗巴万岁号的480mm巨炮面前毫无作用，被轻易贯穿，纳尔逊号的A炮塔被彻底击毁。紧接着，14:30分，提尔皮茨号击中了英舰胡德号。420mm巨炮轻易击穿了胡德号脆弱的甲板装甲，胡德号的弹药库发生了殉爆（传统艺能.jpg），胡德号迅速沉没，成为了这次海战中第一艘被舰炮击沉的英国主力舰。随后提尔皮茨号转而与俾斯麦号一同对付英王乔治五世号。纳尔逊号战列舰在仅仅5分钟内就被命中了8发480mm炮弹，纳尔逊号受到了重创，A、B炮塔彻底被摧毁，仅剩C炮塔孤军奋战。很快，腓特烈大帝号就轻松重创了排水量仅有其一半的反击号。炮战的局势对德国舰队一片大好。

14:35分，纳尔逊号又被击中8枚480mm炮弹，这一次，纳尔逊号不再有好运了，一发势大力沉的480mm炮弹直接敲碎了它的龙骨，纳尔逊号原本就极不平衡的舰体立即断成了两截。欧罗巴万岁号也转而攻击英王勇士号。

勇士号最终被欧罗巴万岁号终结了。一发480mm炮弹贯穿了勇士号的主装甲，将英舰的弹药库打成了一片火海。随着一声炸响，浓烟从勇士号上腾起。这艘英国皇家海军战列舰沉没了。

14:42分，战列线最末的斐迪南亲王号的前油舱被一发来自伊丽莎白女王号的381mm炮弹击穿，开始不断漏油。斐迪南亲王号也还以颜色，击穿了伊丽莎白女王号的水线装甲，使其不断进水，又一发420mm炮弹击中了伊丽莎白女王号，将其输油管线击毁，厌战号的航速慢了下来，渐渐脱离了战列线。伊丽莎白女王号燃起了大火。斐迪南亲王号士气大振，继续向伊丽莎白女王号倾泻火力。在一个小时的炮战中，伊丽莎白女王号被击中32发420mm炮弹，迅速沉没。然而，面对3艘英国主力舰，斐迪南亲王号在一小时内中弹58发，虽然核心区坚不可摧，但，大量舱室进水造成的浮力损失还是让这艘强大的德国战列舰处于沉没的边缘。15:45分，斐迪南亲王号的好运到了尽头，一发381mm炮弹击穿了舷侧的上部装甲，又击穿了由于舰体倾斜而角度减小的穹甲，引爆了该舰的副炮弹药库，进而全船大爆炸，15:56分，斐迪南亲王号沉入了海底。

而排在战列线倒数第二位的复仇号面对3艘德舰的疯狂炮击，早已不堪重负，而其软弱无力的老式381mm主炮根本不能对德舰构成致命的威胁，很快，复仇号沉入了海底。

至此，原本拥有8艘战列舰和战列巡洋舰的英国舰队已经失去了6艘，巴勒姆号受到重创，而德国舰队仅有斐迪南亲王号被击沉，俾斯麦号轻伤。战局对英国舰队极其不利。