В полдень адмирал Фрейзер проанализировал ситуацию с наличием топлива у эсминцев и оказался перед необходимостью решения нелегкой задачи: куда идти за топливом – в Кольский залив или в Исландию. Существовала вероятность, что после короткой схватки с крейсерами вражеский корабль покинул район операции и вернулся в Альтенфьорд, в этом случае перехватить его почти не оставалось шансов, и не было смысла подвергать корабли риску в Баренцевом море. Проблема выбора была снята с повестки дня, когда вскоре после полудня поступило сообщение с «Белфаста» об обнаружении «Шарнхорста», который находился в 15 милях от британского крейсера на востоке-северо-востоке. Адмирал Фрейзер решил не упускать подвернувшийся шанс. Вражеский корабль шел со скоростью 20 узлов в западном направлении, крейсеры двигались навстречу, и расстояние между ними быстро сокращалось. В 12.21 «Шарнхорст» заметили с «Шеффилда», и на расстоянии 5,5 мили все три крейсера открыли огонь. Вражеский корабль отреагировал на нападение, как в первый раз: развернулся и попытался уйти, но этому маневру помешали корабли адмирала Фрейзера, начавшие торпедную атаку. Перестрелка длилась двадцать минут. За это время было отмечено два попадания в «Норфолк», в результате которых орудие и все радарные установки, кроме одной, были выведены из строя. В 12.41 Бурнетт приказал прекратить огонь и начал преследование немецкого судна, который удалялся в юго-юго-восточном направлении со скоростью 28 узлов. Курс был выбран очень удачно для перехвата корабля «Герцогом Йоркским». Дёниц снова посчитал, что Бей должен был принять бой с крейсерами, учитывая, что он мог воспользоваться преимуществом в освещении: силуэты британских кораблей были хорошо видны на фоне западного горизонта. Но у Бея опять не было эсминцев, что являлось крупной проблемой. Если бы он сумел уйти от вражеских крейсеров, тогда он смог бы избежать весьма незавидной участи. В 13.06 в эфире прозвучало сообщение, которое уже упоминалось выше, но теперь в нем не говорилось о крупном корабле. Оно было получено на «Шарнхорсте», но мы не знаем, какое влияние оказало на решения адмирала. Если бы он понял, что речь идет о главных силах флота метрополии, и потрудился бы проложить курс от точки с координатами, полученными в 10.12, ему стало бы ясно, что, придерживаясь своего курса, он встретится в море с этими кораблями. Но, судя по всему, Бей не считал ситуацию опасной, потому что «Шарнхорст» остался на прежнем курсе и в 15.25 с него было отправлено сообщение об ожидаемом времени прибытия на базу.
В это время немецкие эсминцы двигались с севера на юг в поисках конвоя. Они были очень близки к цели: в 13.00 они прошли в 8 милях к югу от него, ничего не обнаружив. В 14.18 Бей приказал эсминцам прекратить операцию; к этому приказу капитан Йогансен отнесся с откровенным сомнением, но спустя две минуты ему снова приказали возвращаться на базу. На этом их участие в нашей истории заканчивается.
Всю вторую половину дня адмирал Бурнетт, соблюдая лучшие традиции крейсерской войны, преследовал противника, периодически информируя о его координатах адмирала Фрейзера, который готовился к выполнению давно задуманного плана. Он хотел позволить «Герцогу Йоркскому» скрытно приблизиться к врагу на расстояние 6 миль и тогда открыть огонь. С такого расстояния 14-дюймовые снаряды смогут пробить боковую броню немецкого линкора. В ночном сражении тот, кто сумеет нанести точный удар первым, получает значительное преимущество. Фрейзер понимал, что «Шарнхорст», обладая преимуществом в скорости, непременно попытается уйти; если огонь будет открыт слишком рано, немецкий линкор сможет без особого труда удалиться на относительно безопасное расстояние. В то же время траектория полета снарядов при расстоянии 6 миль не даст им пробить бронированную палубу – самое уязвимое место корабля, что, безусловно, является недостатком. Однако он компенсируется более высокой вероятностью попадания в корпус при небольшом расстоянии.