Если в первые минуты боя немецкий линкор разделил огонь между «Эксетером» и легкими крейсерами, то через 5 минут (продолжая считать, что у англичан один крейсер и эсминцы) сосредоточил огонь на наиболее сильном корабле противника. Артиллерийский огонь немецкого линкора был точен, и «Эксетер» получил несколько попаданий тяжелых, 280–мм снарядов. Одна орудийная башня вышла из строя, и было повреждено рулевое управление. Крейсер перешел на ручное управление. Однако вскоре он получил еще попадания снарядов и остался с одной башней главного калибра. Кроме того, в результате подводных пробоин и затопления помещений корабль получил значительный крен. В результате в 7 час 30 мин. «Эксетер» вышел из боя. Чтобы облегчить его положение, легкие крейсера сблизились с рейдером и вынудили перенести огонь главного калибра на себя. До этого они вели бой только со вспомогательной, 150–мм артиллерией рейдера, но попаданий не имели. Дистанция быстро сократилась, и рейдер, получив несколько попаданий 152–мм снарядами, перенес огонь одной из своих башен главного калибра на «Эйджеко. В 7 час. 25 мин. «Эйджеко получил попадание 280–мм снарядов, и обе его кормовые башни вышли из строя. Дистанция боя продолжала сокращаться, и «Эйджеко произвел торпедный залп. Уклоняясь от торпед, рейдер повернул на юг. В это время «Эйджеко получил еще одно попадание тяжелым снарядом, и на нем осталось только три исправных орудия. Положение становилось опасным, так как суммарная мощность артиллерии легких крейсеров была соизмеримой с мощностью только вспомогательной артиллерии рейдера. Коммодор Харвуд принял решение выйти из боя. Пытаясь оторваться от преследования, рейдер четыре раза ставил дымовые завесы и немедленно открывал огонь, как только английские крейсера приближались на доступную дистанцию. Английские крейсера преследовали немецкий корабль, отходящий на запад, к Монтевидео. Однако Лансдорф не проявлял особого желания продолжать бой, так как боеспособность рейдера была значительно снижена, он получил около 50 попаданий, и 94 человек из его команды были убиты или ранены.
Но главным было то, что линкор расстрелял большую часть боезапаса и не имел возможности его пополнить. Не было возможности также за срок, отпущенный на нахождение в нейтральном порту, отремонтировать корабль. И, несмотря на то что вместо 24 часов, положенных по международному закону, Хансдорф добился от властей Уругвая 72 часов нахождения в порту, положение рейдера было безнадежным. Английские крейсера проводили немецкий рейдер до его входа в нейтральные воды и остались сторожить на выходе из залива Рио‑де–Ла–Плата. 14 декабря к ним присоединился пришедший на смену поврежденному «Эксетеру» крейсер «Кумберленд». («Эксетер» был отправлен на ремонт на Фолклендские острова.) К Рио‑де–Ла–Плата полным ходом подтягивались корабли из других районов театра. Это были авианосец «Арк Ройял», линейный крейсер «Ринаун» и три крейсера, но они могли прибыть к месту не ранее 19 декабря. Командир рейдера провел консультации с главным командованием по поводу того, следовало ли рейдер затопить или интернировать. Германское командование, учитывая небольшую вероятность удачного прорыва, приняло решение рейдер затопить. 17 декабря, когда истек срок нахождения в нейтральном порту, «Адмирал граф Шпее» был взорван своей командой на рейде Монтевидео. Команда была переведена на танкер «Такома» и буксир «Колоссо», а командир, после того как корабль был взорван, застрелился. Так закончился первый рейд немецкого «карманного» линкора на водах Атлантики. Его напарник «Дойчланд» к этому времени уже вернулся в Германию. Бой у Ла–Платы не дал ничего нового по сравнению с использованием рейдеров в Первую мировую войну, но вместе с тем показал большую уязвимость одинокого корабля, лишенного баз для ремонта и снабжения. Кроме того, надежные средства радиосвязи коренным образом изменили условия действия надводных рейдеров на коммуникациях противника. Даже отрывочные данные о его местонахождении позволили в относительно короткий срок сконцентрировать значительные силы для его обнаружения и уничтожения. После гибели «Адмирала графа Шпее» немецкое командование прекратило на некоторое время посылку рейдеров в Атлантику. Это, кроме того, объяснялось подготовкой к захвату Дании и Норвегии.