Конвой тем временем повернул на юг, не подозревая, что, уходя от одного противника, он направляется прямо в пасть более грозному. Капитан 2 ранга Кинлох, который теперь командовал эскортом, находился в 3 милях к северу от конвоя и шел на сближение с ним, имея с собой «Обидиент» и «Обдьюрейт». Он собирался держаться между конвоем и тем местом, где в последний раз видели «Хиппер». «Оруэлл», который оставался с поврежденным «Онслоу», находился в 5 милях на северо-восток от двух эсминцев и шел на соединение с ними. «Акейтес» все еще ставил дымовую завесу к западу от конвоя, а «Онслоу» старался выйти в голову конвоя, чтобы установить контакт с крейсерами Барнетта, чьи намерения пока оставались загадкой для кораблей эскорта. Внезапно корвет «Рододендрон», шедший на левом крамболе конвоя, сообщил, что видит дым на юго-западе. Через 2 минуты поступило новое сообщение о большом корабле на расстоянии 2 мили, который идет на северо-восток. Корвет «Хайдарабад» тоже увидел этот корабль, а также 2 эсминца, но не сумел сообщить о контакте. Если бы он сделал это, капитан 2 ранга Кинлох с большим вниманием отнесся бы к сообщению» «Хайдерабада». А так он продолжал идти на юг, ожидая подтверждения. Замеченным кораблем был не кто иной, как «Лютцов» в сопровождении 3 эсминцев, который намеревался атаковать конвой, как и намечал Кумметц. Командир карманного линкора капитан 1 ранга Штанге видел вспышки выстрелов, когда «Хиппер» вел бой с эсминцами. Он также получил сообщение «Хиппера». Но Штанге испытывал некоторые трудности, как и остальные участники этого беспорядочного боя, когда требовалось отличить своих от чужих. Еще больше усиливал путаницу дым из труб, поэтому, когда в 10.50 «Лютцов» заметил слева неизвестный корабль (вероятно, это был «Рододендрон»), он повернул на восток и снизил скорость, ожидая улучшения видимости, чтобы атаковать конвой. На самом деле «Лютцов» прошел на небольшом расстоянии под носом у конвоя, который только что повернул на юго-восток. Теперь «Лютцов» оказался на левом траверзе конвоя на расстоянии 5 миль, то есть занял идеальную позицию для уничтожения транспортов.
Выведя из строя «Брэмбл», командир «Хиппера» приказал эсминцу «Экольдт» добить тральщик. В 11.25, повернув на юг, крейсер встретил эсминец «Акейтес», который только что получил приказ капитана 2 ранга Кинлоха присоединиться к «Онслоу», шедшему впереди конвоя. Эсминец вышел из-под прикрытия дымзавесы, которую ставил, и оказался прямо перед «Хиппером». Крейсер парой метких залпов тяжело повредил эсминец. Погибло более 40 человек экипажа, в том числе командир «Акейтеса» капитан-лейтенант Э.Г.Дж. Джонс. Командование принял на себя его помощник лейтенант Пейтон Джонес, который возобновил постановку дымовой завесы, чтобы прикрыть конвой. Поврежденный эсминец занимался этим до конца боя. А потом он перевернулся и затонул от полученных повреждений. Траулер «Ноферн Гем» сумел спасти 81 человека. Действия капитана и лейтенанта Пейтона Джонеса, по словам адмирала Тови, явились примером «исключительной отваги». После этого «Хиппер» повернул на северо-запад и перенес огонь на «Обидиент», который вместе с двумя другими эсминцами появился между ним и конвоем. Дистанция была чуть более 4 миль, и «Хиппер» мог потопить все 3 английских корабля, но в очередной раз угроза торпедной атаки сдержала немецкого адмирала. Дав несколько залпов, один из которых вывел из строя рацию «Обидиента», «Хиппер» повернул на север и пошел прямо под орудия спешащих к месту боя английских крейсеров.
Адмирал Барнетт, удерживая крейсера на севере, собирался использовать преимущества освещения. Его ожидания полностью оправдались, так как англичане отчетливо видели «Хиппер», а немцы заметили противника, лишь когда «Шеффилд», а следом за ним «Ямайка» открыли огонь. Англичане успели дать 4 залпа, прежде чем «Хиппер» начал отвечать, но к этому времени он уже получил 3 попадания. Первое пришлось в котельное отделение, и скорость «Хиппера» снизилась до 23 узлов. Он повернул вправо, описав почти полную циркуляцию, что не способствовало меткости стрельбы. После этого «Хиппер» поставил дымовую завесу, и бой прекратился. Британские крейсера повторяли маневры противника, и дистанция сократилась до 4 миль. Бой возобновился бы, если бы противники видели друг друга. Потом, в 11.43, когда крейсера шли на юг, слева по носу у «Шеффилда» появились 2 вражеских эсминца. Они находились в очень удачной позиции для торпедной атаки, и командир крейсера немедленно изменил курс, бросившись на головной эсминец, чтобы протаранить его. Это был «Экольдт», который ошибочно принял «Шеффилд» и «Ямайку» за «Хиппер» и «Лютцов». Эсминец намеревался пристроиться к ним в кильватер. Когда дистанция сократилась до минимума, орудия «Шеффилда» открыли сокрушительный огонь по несчастному эсминцу, который быстро превратился в пылающую развалину. Необходимости таранить его уже не было. Тем временем крейсер «Ямайка» обстрелял «Бейтцен», который отвернул под прикрытием дымзавесы. Это позволило «Хипперу» полным ходом отойти на запад. В 11.37 Кумметц приказал всем кораблям прекратить бой и отходить следом за ним. Все это время за боем издали следила подводная лодка U-354. Ее командир не имел никакого представления о том, что происходит, но в 11.45 он передал радиограмму: «По нашим наблюдениям, битва достигла апогея. Я вижу только красное свечение». Не очень понятно, что означала последняя фраза, но в ставке Гитлера все решили, что операция развивается согласно плану.
Мы покинули командира «Лютцова» Штанге в то время, как он бесцельно маневрировал к востоку от конвоя, упустив блестящую возможность нанести удар. За 10 минут до того, как адмирал приказал прекратить операцию, он решил присоединиться к Кумметцу и повернул на северо-запад. Вскоре после этого карманный линкор заметил некоторые суда конвоя и открыл по ним огонь. Транспорт «Калобр» получил легкие повреждения. Поэтому капитан 2 ранга Кинлох повернул свои эсминцы на восток и начал ставить дымовую завесу. Это вынудило «Лютцов» перенести огонь на эсминцы. «Обдьюрейт» был поврежден близким разрывом, после чего эсминцы отвернули, чтобы оказаться между конвоем и немецким кораблем, который уже получил приказ отходить.
После боя с немецкими эсминцами Барнетт повернул на запад и погнался за «Хиппером», который был у него слева по носу в 12 милях. Потом в 12.23 он в 4 милях южнее заметил эсминцы «Бейтцен» и Z-29. Немцы опять находились в хорошей позиции для пуска торпед, поэтому Барнетт повернул на них. Но английские крейсера не успели открыть огонь, так как появился «Лютцов», поэтому обстреляли его. Карманный линкор сразу ответил. «Хиппер», который теперь находился всего в 7 милях, тоже вступил в бой, и его стрельба была более меткой, чем у «Лютцова». Чтобы не оказаться между двух огней, Барнетт был вынужден повернуть на север. В 12.36 перестрелка прекратилась, и бой закончился. Английские крейсера продолжали следить за противником до 14.00, но к этому времени окончательно стемнело, к тому же немцы явно отступали. Барнетт не хотел слишком отрываться от конвоя и повернул обратно на восток. Проводив следующий на запад конвой RA-51, он вернулся в Исландию. На смену ему главнокомандующий отправил в море другую крейсерскую эскадру. Тем временем яблоко раздора — конвой JW-51B благополучно дошел до цели.
Кумметц правильно решил, что Барнетт будет вынужден вернуться к конвою и не станет его преследовать. Поэтому не следует опасаться никаких неприятностей во время перехода в Альтен-фиорд. Все это было правильно, но подводные лодки, от которых немецкий адмирал удачно ускользнул, выходя в море, все еще патрулировали в отведенных им квадратах. Самая западная лодка «Граф», бывшая U-570, захваченная англичанами в августе 1941 года, 1 января около 1.00 заметила «Хиппер». К несчастью, расстояние было слишком велико для атаки, но командир лодки знал, что за крейсером следуют остальные корабли. Он направился на запад и через 3 часа безуспешно атаковал 2 эсминца, один из которых вел на буксире второй. Это был последний контакт с противником.
Итоги боя подвел адмирал Тови в своем рапорте Адмиралтейству: «Вражеское соединение имело, по крайней мере, 1 карманный линкор, 1 тяжелый крейсер и 6 эсминцев, на его стороне было преимущество внезапности. Но его в течение 4 часов сдерживали 4 эсминца, а потом прогнали 2 легких крейсера. Конвой потерь не понес, что является их заслугой».
Отважные действия капитана 1 ранга Шербрука по защите конвоя и его исключительное чувство долга принесли ему Крест Виктории.
Англичане потеряли 1 эсминец и 1 тральщик, немцы потеряли 1 эсминец. Однако «Хиппер» был тяжело поврежден, и хотя крейсер был отремонтирован, в боях он больше не участвовал.
Англичанам удалось добиться такого замечательного успеха потому, что они вовремя вспомнили старое правило: «Лучшая оборона — наступление». Именно им руководствовался капитан 2 ранга Ричмонд при защите конвоя QP-11. Зато немцы, наоборот, хотя и пытались провести наступательную операцию, были скованы по рукам и ногам. Действия английских кораблей были подчинены одной цели — обеспечению безопасности конвоя, поэтому капитан 1 ранга Шербрук отправил 2 эсминца к транспортам, сдерживая «Хиппер» с 2 остальными. Зато немецким кораблям, намеревавшимся уничтожить конвой, постоянно мешали какие-то иные соображения, главным из которых было стремление избежать повреждений. 6 мощных эсминцев продемонстрировали полнейшее отсутствие инициативы, что впоследствии позволило Кумметцу попытаться переложить вину на них. «После начала боя я уже не смог собрать наши эсминцы вокруг «Хиппера» до наступления темноты, поэтому я остался без прикрытия в самый критический момент». Он также сказал Клюберу, что отсылать эсминцы не следовало, так как это смазало бы картину боя. Капитан] ранга Штанге согласился с адмиралом. Однако нет сомнений в том, что если бы он приказал своим 3 эсминцам атаковать конвой, пока «Лютцов» болтался, ожидая улучшения видимости, это могло принести неплохие дивиденды.