得胜的德国舰队并没有离开，而是继续沿着挪威海岸北上。一旦战斗再次打响，德舰的真实位置就会暴露。届时，强大的英国舰队就会发现自己鞭长莫及，徒唤奈何。
在想战场秘密开进的过程中，德舰上的无线电侦听人员也在密切关注着英国海军的动向。侦听表明，在挪威北部海域活动的英国军舰的无线电通讯量并无异常增加。舰队指挥官威廉·马歇尔海军上将由此确信自己仍未被发现。这无疑是德国舰队的巨大优势。但是在真正发起进攻前，他还有许多准备工作需要完成。
6日晚8点，德国舰队抵达挪威与格陵兰岛之间的中间位置杨马延岛东南方海域。德军故意选择这个偏远海域与“迪特马尔申”号补给船会和。后者悬挂着苏联国旗，以及在这附近躲了好几天。接下来的加油工作极为繁重。4艘驱逐舰从补给船上获取燃料，另外4艘驱逐舰分别靠近两艘战列舰，从后者那里获取燃料。最后，希佩尔号重巡洋舰再从补给船上加油。整个过程耗时22小时。
在补充燃料的同时，舰队也陆续收到了各方汇总来的情报。7日早上，来自空军的情报称，侦察机在挪威外海发现两支向西航行的英国船队。到中午，来自西部战斗群的电报声称，根据过去几天截获和破译的无线电通讯，估计停泊在哈尔斯塔港内的敌方战舰包括：战列舰“勇敢”号、航空母舰“皇家方舟”号和“光荣”号，巡洋舰“南安普顿”号、“德文郡”号和“考文垂”号以及15艘驱逐舰。此外，预测老式布雷巡洋舰“惩罚”号在挪威外海，但是具体位置不明。此时，通讯参谋陆续送来两份刚刚解码的电报。其中一份电报声称，一艘航行于安峡湾外海的德军潜艇，于7日中午12点至下午2点之间，陆续发现了三支盟军运输船队、两艘航空母舰，以及数量不明的巡洋舰和驱逐舰。这些船队全部向西航行。另一份电报则声称，一架德国侦察机曾经飞抵哈尔斯塔港上空侦查，但遭到一艘英军炮艇的射击。侦察机只遭到一艘炮艇的攻击，这说明英国舰队主力已经离开哈尔斯塔港。而潜艇和飞机反复发现向西行进的运输船队，却没有发现一支向东前往挪威的船队，这表明，英国人正在撤退。而且，运输船队受到包括航空母舰在内的大批军舰的保护，由此推断，这些运输船必定运载着大量官兵，所以才需要重点保护。
既然哈尔斯塔港已经人去楼空，不如弃之不顾，转而全力消灭敌方运输船队，这是当前最合乎逻辑的结论。于是，晚上11点，舰队与补给船分离，随即排成一列横向的搜索队形，以14节的航速向东北方向开去。显然，马歇尔已下定决心要改变计划。这个决定完全契合战场形势变化。
5点10分，旗舰提尔皮茨号收到了齐柏林伯爵号的侦察机传来的发现两艘英舰的消息。
5点58分，旗舰提尔皮茨号收到希佩尔号打来的电报，就在三分钟之前，该舰发现了一艘敌方油轮。战斗打响了！
希佩尔号发现的是5600吨的挪威油轮石油工人号。黑客，为其护航的英国武装拖网渔船杜松子号也出现在视野内。后者是排水量只有530吨。无论数量，吨位还是火力，英国人都处于毫无希望的境地，他们甚至连逃跑都做不到。接下来的战斗完全是一边倒。俾斯麦号负责石油工人号，希佩尔号负责杜松子号，而且两艘德舰都只使用128mm高平炮射击目标。显然是为了保留重型武器，应对随时可能出现的新目标。7点05分，杜松子号携带的深水炸弹被射来的炮弹引爆，引起全船大爆炸。与此同时，石油工人号也被打得爆炸起火。但是该船刚刚于前一日在哈尔斯塔港为英国舰队补充过油料，目前是一艘空船。所以尽管被炮弹反复击中，仍然顽强地浮在水面上。到7点半，一艘驱逐舰冲上去，用鱼雷将其了解。
在击沉了石油工人号和杜松子号之后，德国舰队一边组织搜救，一边令齐柏林号放出飞机，分别搜索南北两个方向的海面，寻找新目标。大约9点半，搜索北部海面的侦察机发现了两艘大船。马歇尔当然不会为了这点甜头投入自己的全部力量。齐柏林号起飞的俯冲轰炸机将其击沉。被发现的目标是盟军的医疗船亚特兰蒂斯号和20000吨的大型运输船奥拉玛号。根据日内瓦公约，医疗船享有豁免权，不能成为合法目标。所以只能攻击奥拉玛号。该船很快就被击沉。好在该船当时只是空载，除了100名德军战俘外，并无其他乘客，这些战俘随后和船员一起被德舰救起。
到8日中午，德国舰队已经击沉了三艘敌船。而且由于每次攻击都施加了无线电干扰，这三个牺牲品都未能发报报警。至于放跑的亚特兰蒂斯号，根据日内瓦公约，同样不能打开无线电发出警报。所以德国人并不担心自己的位置已经暴露。这为进一步的作战提供了前提条件。基于提尔皮茨号上的无线电侦听部门的最新报告，英国航母皇家方舟号和光荣号正出没于德国舰队北面的某片海域。这为进一步的作战指明了方向。大约一个小时后，齐柏林号的载机发现了目标。两个小时后，提尔皮茨号上的瞭望员于4点15分发现船首前方海平面上出现一缕青烟。又过了半小时，德国人已能清晰辨识出，目标是一艘航空母舰，以及两艘护航的驱逐舰。这正是排水量22500吨的英国航空母舰光荣号，以及驱逐舰热心号和阿卡斯塔号。这支舰队于前一天随大部队离开哈尔斯塔港，返回英国。随后光荣号因急于返回，不愿被速度较慢的运输船所拖累，遂脱离大部队，单独返回斯卡帕湾，没想到竟会由此撞到德国人的枪口上。更糟糕的是，英国人竟直至5点15分才确认敌情。此时德国舰队已加速至30节，正在快速靠近目标。而反应迟钝的英军，既来不及逃跑，也来不及令飞机快速迎战。
5点32分，冲在前面的俾斯麦号打出第一轮齐射，距离26000米。第一轮齐射的炮弹在空中足足飞行了52秒，落入水中，溅起巨大的水柱。德舰观瞄人员立即由此修正数据，然后迅速打出第二轮齐射。5点38分，俾斯麦号在24000米的距离打出第三轮齐射。炮弹轻松击穿了航空母舰上的木制飞行甲板，直接摧毁了机库内两架正在做起飞准备的剑鱼式鱼雷机。
既然起飞飞机已无可能，英国人剩下的唯一希望就在于尽快发报求救。航空母舰皇家方舟号连同整个运输船队，就在该舰以北100海里处。只要能发出警报，该舰的舰载机同样会及时赶来支援。然而遗憾的是，光荣号上的发报机先是搞错了频率，随后又被炮火摧毁。至于其余两艘驱逐舰，其无线电通讯也都受到德舰的强力干扰，同样无能为力。6点46分，提尔皮茨号的主炮也开始射击。5分钟后，光荣号已被大火和浓烟所笼罩。2艘英国驱逐舰也被德国轻巡洋舰和驱逐舰打得爆炸起火。很快，热心号已经沉没，阿卡斯塔号也奄奄一息。
消灭了这支英国舰队的德舰继续北上。齐柏林号的载机很快就发现了100海里外的英国舰队。终于到了它发挥实力的时候了。齐柏林号迅速放飞了12架战斗机和36架俯冲轰炸机，杀向“皇家方舟”号。
此时的英国人对此一无所知。7点15分，英舰发现了杀来的德国飞机。然而，只有4架英国海斗士战斗机在空中，根本不是12架先进的Bf-109c战斗机的对手，很快，空中的英国飞机就被杀的一个不剩。英舰上的官兵惊恐地看着36架俯冲轰炸机有序地冲向皇家方舟号。皇家方舟号的防空炮火根本不能阻拦住高速俯冲而下的德机。不到10分钟，皇家方舟号就被9颗重达1800磅的炸弹击中，丧失了战斗力。10点20分，德舰出现在了英国舰队的面前。英国舰队的命运此时就已经决定了。德舰轻松消灭了护航的15艘驱逐舰，随后全力射击英国运输船。一小时内，德舰就将运输船队的运输船悉数击沉。完成了目标的德国舰队，以最快的速度离开了战场，前往特隆赫姆。