Штурм Тобрука был назначен на 21 января. К этой дате предполагалось завершить подвоз всего необходимого, в первую очередь — горючего и боеприпасов. Основной удар планировалось нанести на востоке и юго-востоке оборонительного периметра силами двух пехотных бригад 6-й австралийской дивизии. Поддерживать штурмующих должны были 88 орудий и все 34 танка 7-го королевского танкового полка. В течение двух ночей перед штурмом «Веллингтоны» и «Бленхеймы» Королевских ВВС сбросили на Тобрук более 20 тонн бомб.
В ночь на 21 января британские и австралийские подразделения заняли исходные позиции. С полуночи в течение двух часов «Террор» с канонерками «Эйфис», «Лэдибёрд» и одним тральщиком вели обстрел внутреннего периметра обороны. Австралийские эсминцы «Стюарт», «Вояджер» и «Вэмпайр» заняли позиции мористее с целью перехватить «Сан Джорджо», если старый корабль попытается прорвать блокаду порта. Между 3 и 6 часами «Веллингтоны» 37-й и 38-й эскадрилий постоянно находились в воздухе над Тобруком, и разрывы их бомб сливались с гулом артиллерии.
Саперы добросовестно выполнили свою работу, и в 05:40, как только началась артиллерийская подготовка, австралийская пехота пошла в атаку. Наступление развивалось стремительно, тем более что помог и опыт, приобретенный под Бардией. Вслед за пехотой двигались танки. За два с половиной часа наступавшие овладели 21 опорным пунктом и захватили 10 итальянских батарей. На левом фланге австралийские пехотинцы, вооруженные только стрелковым оружием, уничтожили 14 танков и еще 8 захватили.
Захваченный в глубине оборонительного периметра плацдарм быстро расширялся. В начинавшихся сумерках австралийцы подошли к форту Соларо, рядом с которым в подземных пещерах располагался штаб обороны Тобрука. Один пленный итальянский офицер рассказал, что командующий также желал бы сдаться, но только не солдатам, а непременно кому-нибудь из офицеров. Эта миссия была поручена лейтенанту Дж. Копленду. Таким образом в плен попали генерал Питасси-Манелла, начальник его штаба генерал-майор де Леоне, а вместе с ними 1600 солдат и офицеров. Однако отдать приказ о прекращении сопротивления гарнизону крепости Питасси-Манелла отказался.
Панорама Тобрука. Январь 1941 г.
Плавбатарея (бывший броненосный крейсер) «Сан Джорджо» в гавани Тобрука. На двух нижних снимка корабль уже подорван своим экипажем.
К вечеру военно-морская база была окружена и потеряла связь с итальянскими сухопутными силами. Вышедшая на береговой обрыв британская артиллерия начала обстрел стоявшего в гавани «Сан Джорджо». Ночью экипаж в полном составе высадился на берег, на борту остались только командир корабля капитан 2 ранга Пульезе и несколько специалистов, чтобы подготовить уничтожение корабля. В 05:00 22 января «Сан Джорджо» встретил свой конец— взорванный собственным экипажем. Чтобы удостовериться, что подрывные заряды сработают, офицер и торпедист пожертвовали своими жизнями. Капитан 2 ранга Пульезе тоже оставался на борту, но был спасен, хотя и получил тяжелые ранения.
Всю ночь в порту гремели взрывы: обреченные защитники уничтожали оборудование, сооружения и запасы, которыми мог воспользоваться противник. Капитуляция самого города и военно-морской базы походила скорее на фарс. Утром 22 января лейтенант Хенесси на двух бронеавтомобилях отправился в Тобрук для выяснения обстановки. По пути его встретил итальянский офицер, сообщивший, что ему приказано проводить победителей в военно-морской штаб. Там Хенесси проводили в комнату, где адмирал Массимилиано Ветина вручил ему свою шпагу. Потом в город вступили австралийские солдаты, один из которых водрузил на флагшток у штаба базы свою широкополую шляпу, ставшую символом того, что Тобрук перешел в руки британской армии.
Победители захватили почти 27 тысяч пленных, 208 орудий полевой и средней артиллерии, 87 танков, а также 200 различных автомобилей. Потери 13-го корпуса составили чуть более 400 человек, из которых 355 были австралийцами.
Несмотря на все усилия итальянцев, порт пострадал незначительно, хотя клубы дыма, поднимавшиеся над взорванным «Сан Джорджо», производили гнетущее впечатление. Уничтожены были склады боеприпасов, плавучий кран, кое-где разрушены причалы. В гавани было затоплено 18 небольших судов — буксиров, парусно-моторных шхун, рыбачьих баркасов, а также поврежденный в июле торпедоносцами лайнер «Лигурия». Частично была выведена из строя электростанция, но нефтехранилища, запасы угля для электростанции — более 4000 тонн, рефрижераторные установки и многочисленные шхуны и баржи в порту остались целы. На складах были обнаружены запасы консервов, которых гарнизону крепости хватило бы на два месяца осады, но особенную радость доставили 10 тысяч тонн минеральной воды «Рекоаро» в бутылках. Корабли Прибрежной эскадры быстро произвели контрольное траление, уже 24 января порт смог принять первые транспорты из Александрии, а к началу февраля через него ежедневно проходило до 900 т различных грузов...