На неожиданность немцам рассчитывать уже более не приходилось: за прошедшие с момента обнаружения часы норвежцам удалось привести береговую оборону в относительную готовность. Главную силу представляла собой трехорудийная батарея Оскарборг на о. Кахольм. Правда, на ней не хватало офицеров и орудийной прислуги (по некоторым сведениям, там находилось всего 7 человек). Древние 280-мм пушки Круппа модели 1891 года стреляли относительно легкими, 240-кг снарядами, которые, тем не менее, вполне могли оказаться смертельными и для «Блюхера», и для «Лютцова». Однако станки открытых установок позволяли вести огонь в очень узких секторах, и перезарядить орудия для повторного залпа по одному и тому же кораблю было просто невозможно.
Сведения о дальнейших событиях противоречивы и по-разному описываются в различных источниках. Последовавшая 5-летняя оккупация Норвегии рассеяла большинство свидетелей с норвежской стороны, а в памяти уцелевших запечатлелись отдельные эпизоды, плохо согласующиеся друг с другом. Поэтому повреждения немецких кораблей являются наиболее объективными показателями кратковременного сражения в узкости Дребак.
Первым два 280-мм попадания в 5.21 с дистанции 0,5–1,5 км получил головной «Блюхер». На крейсере вспыхнул пожар, он попал под частый огонь трехорудийной 150-мм батареи, расположенной на правом берегу фиорда в Дребаке и в течение 5–7 мин был поражен десятком снарядов. Вскоре за этим во флагманский корабль попали 2 торпеды с береговой установки, и он полностью вышел из строя.
Следовавший вторым «Лютцов» получил свою порцию. Обычно о его повреждениях умалчивают или упоминают вскользь, что понятно на фоне потопления «Блюхера», однако бывший "карманный линкор" заметно пострадал от действия норвежской артиллерии, а именно 150-мм батареи «Копос». Сразу же после начала стрельбы снаряд ударился в среднее орудие носовой 283-мм башни, выведя его из строя. Сила удара и взрыва на мгновение приподняли броневую крышу, пропустив внутрь осколки. Пострадала и правая установка. Перебитыми оказались электрические кабели, оптика и другие приборы, а также гидравлические приводы вышли из строя. Ранения получили 4 человека из числа орудийной прислуги.
Другой 150-мм снаряд попал в 13-й отсек в районе 135-го шпангоута, пройдя через иллюминатор и взорвавшись недалеко от борта. В водонепроницаемой переборке между 12-м и 13-м отсеками потом насчитали 15 пробоин. Ряд внутренних помещений стали полностью необитаемыми, а солдаты, находившиеся в них и на палубе, потеряли двоих убитыми и шестерых тяжело ранеными. Третий снаряд ударился в кран левого борта и взорвался, рассыпав конус осколков на дистанцию до 30 м. Вышел из строя запасной гидросамолет, перебитыми оказались кабели, ведущие к прожекторным установкам, возник пожар зенитного боезапаса. Пострадала и средняя артиллерия: в установках 3 и 4 левого борта трое были убиты и 8 ранены. Всего же три снаряда среднего калибра вывели из строя 28 человек, шестеро из которых были убиты. Кроме того, по донесениям командира, в корабль "повсюду попало много малокалиберных снарядов". Такая картина боя заметно расходится с традиционными представлениями о норвежском сопротивлении в Осло-фиорде, которое обычно трактуется как несколько удачных выстрелов, после которых прислуга батарей покинула свои посты.
После первых же попаданий «Лютцов» открыл огонь из 150-мм пушек и зенитных автоматов, которые в течение двух минут неприцельно палили по темной массе острова Кахольм, не причинив ни малейшего вреда батареям, которые просто нельзя было увидеть в таких условиях. Тиле приказал дать "полный назад" и в 5.23 огонь был прекращен, поскольку продолжавшийся двигаться вперед «Эмден» прошел буквально борт о борт с "карманным линкором". Корабли "группы 5" смешали строй и поочередно стопорили машины или поворачивали на обратный курс.
В последнем радиосообщении с потерявшего ход и управления «Блюхера» командир «Лютцова» назначался командующим группой. Тиле благоразумно приказал отступить, не надеясь форсировать узкость под огнем эффективно действовавших батарей. Столь же удачным оказалось решение высадить войска в близлежащих бухтах, хотя оно являлось несомненной импровизацией. «Лютцов» высадил свои части в заливе Верле, а «Эмден», с которым с трудом удалось установить связь, хотя он находился совсем рядом — к северу от городка Мосс. Миноносцы и тральщики разгрузились в Сонсбуктен. В задачи данной работы не входит описание действий немецких войск; следует лишь отметить, что, по сути дела, судьба операции в Осло-фиорде была спасена инициативой нескольких офицеров Вермахта, сумевших с малыми силами заставить капитулировать норвежские гарнизоны.