Угроза появилась в виде подводной лодки "Сэлмон", которая была приписана ко 2-й флотилии подводных лодок. Эта лодка получила задание совершить 16-дневный разведывательно-боевой поход в Гольголандскую бухту и у входа в пролив Скагеррак. Поход британских подводников был весьма насыщенным. 4 декабря они потопили немецкую подводную лодку "U-36". 12 декабря прошла, правда, неудачная атака лайнера "Бремен". И вот 13 декабря были обнаружены крейсера Лютьенса. Командир лодки произвел 6-торпедный залп и сразу же ушел на глубину. В 11 ч 25 мин одна из торпед поразила "Лейпциг", другая флагманский "Нюрнберг".
Взрыв прогремел в районе 89 шпангоута, чуть в корму от переборки, от трех до четырех метров ниже ватерлинии. В результате корпус имел пробоину от 83 до 96 шпангоута (13 метров в длину), а по вертикали от двойного дна до ватерлинии (5-6 метров в высоту) деформировались листы киля, бронированная палуба вздулась, паропроводы разорвало, переборки между котельными отделениями № 2 и № 1 были разрушены, и вода просочилась над бронированной палубой — это был результат вторичных деформаций. Вода и нефть заполнили обе котельные, погибла вся вахта, состоящая из 15 человек. Одна из турбин вышла из строя, вторая турбина проработала еще 15 минут, получая пар из котельного отделения № 3, но после появления воды в топливе котлы пришлось вывести из действия. Также вышли из строя оба гирокомпаса, дальномер, отказало рулевое управление. "Лейпциг" стоял с креном в 8° на левый борт, его положение было критическим, но не безнадежным (из-за удачного деления корпуса на отсеки).
Единственное неповрежденное котельное отделение № 3 было наполнено дымом, а через кабельные вводы в него поступала вода из затопленного котельного отделения № 2. Всего корабль принял 1700 тонн воды. Борьба за живучесть крейсера осложнялась выводом из строя внутрикорабелыюй связи. В 12 ч 25 мин удалось запустить дизель, и поврежденный крейсер пошел в базу. В это время над немецкими крейсерами появились английские самолеты.
Между тем в штабе группы "Вест" кипела работа. После получения радиограммы от Г. Лютьенса о повреждении двух крейсеров началось формирование эскорта. В него вошли эсминцы, сторожевые корабли и тральщики, запросили и авиационную поддержку. Соединение Г. Лютьенса разделились на три группы. Первым ушел вперед неповрежденный "Кельн", за ним "Нюрнберг", последний шел "Лейпциг". В его охранении находились эсминец "Герман Шоеманн", сторожевые корабли "F-7", "F-9", тральщики из состава 2-й флотилии и катерные тральщики 1-й флотилии.