После возвращения на свою лодку Мертен смог встать около рейдера только через день, поскольку к вечеру ветер ослабел до 2 м/сек. Следующим утром на новом месте встречи «Атлантис» взял подводную лодку на буксир. Началась перекачка топлива и передача продуктов. Это была нелегкая задача, так как волны были все же средней величины. Проблема пополнения запасов на лодке была решена к 20.00, и в 21.15 U-68 отошла от крейсера. С одобрения Рогге U-68 в течение ночи проводила учебные атаки на «Атлантис», который лежал в дрейфе, пока производился ремонт его машин. Целью этих упражнений была проверка бдительности вахтенных на рейдере. В середине ночи Мертен приблизился к рейдеру на расстояние 900 метров, не будучи обнаруженным. Следующим утром с U-68 проверили камуфляж корабля с дистанции от 2 до 3 морских миль (3,5–5,5 км) и потом попрощались с ним.
Тем временем его командир Рогге уже получил от SKL приказ о его следующей миссии пополнения запасов, которая и оказалась роковой для «Атлантиса». Было назначено рандеву с подводной лодкой U-126 в районе Фритауна. Эта субмарина также имела очень небольшое количество топлива. По мнению Рогге, назначение точки рандеву вблизи от маршрутов движения вражеских судов было очень опасным. Прежде всего в связи с вероятностью перехвата и дешифровки противником немецких радиосообщений с указаниями о месте встречи. Как показали дальнейшие события, его опасения были вполне обоснованными. Правда, после выговора, который получил Рогге от SKL перед рандеву с U-68, он решил не возражать своему руководству.
17 ноября Рогге приказал своей команде маскировать «Атлантис» под голландское моторное судно «Полифемус». После этого рейдер повернул на север к месту встречи с U-126: приблизительно в 650 км к северо-западу от острова Вознесения. Утром 22 ноября при хорошей видимости и спокойном море подлодка под командованием капитан-лейтенанта Эрнста Бауера прибыла на место рандеву. Шланг для перекачки дизельного топлива был быстро подсоединен, а Бауер вместе с восемью членами своей команды перешел на борт корабля. Командир лодки воспользовался предложением Рогге посетить «Атлантис», чтобы принять ванну, а также немного передохнуть и расслабиться в более комфортных условиях, чем на подлодке. Как выяснилось, он оказался вне своей субмарины в очень напряженный момент. Вскоре, в 08.15, на рейдере внезапно громко взвыла сирена боевой тревоги. На горизонте показался военный корабль с тремя трубами. Через три минуты после обнаружения Рогге идентифицировал его как британский крейсер класса «Каунти». Шланг был срочно отсоединен. Бауер в создавшейся ситуации не имел никаких шансов вернуться на свою лодку. U-126 под командованием лейтенанта Курта Нойберта была вынуждена погрузиться из-за угрозы повреждения от артогня английского крейсера.
Тем временем немцы видели в бинокли, что с последнего спустили на воду гидросамолет. Потом по радио было передано сообщение SSS, английский сигнал при обнаружении субмарины. Вероятно, с самолета заметили присутствие подводной лодки около «Атлантиса» или брошенный шланг перекачки топлива, который плавал в пятне солярки.
В 08.30 крейсер открыл огонь двумя предупредительными залпами. Снаряды упали спереди и позади «Атлантиса», который попытался ускользнуть в юго-восточном направлении. Крейсер тем временем прекратил огонь, оставаясь на предельной дистанции на горизонте.
Рогге понимал, что ввести в заблуждение противника ему не удалось, маскировка не оправдала себя. Он видел только один шанс на спасение: подвести английский крейсер к U-126, чтобы она смогла атаковать его. Рогге не мог знать, что его противник, тяжелый крейсер «Девоншир», произвел идентификацию лже-«Полифемуса». Командир крейсера связался с представителем CIC во Фритауне и выяснил, что настоящий «Полифемус» был в то время совсем в другом месте и никак не мог встретиться с «Девонширом». Кроме того, с «Атлантиса» было передано неверное радиосообщение, что также было подозрительно.
В результате в 09.30 крейсер открыл огонь на поражение. «Атлантис» быстро получил несколько попаданий и загорелся. Против такого противника немецкий рейдер не имел никаких шансов.
Чтобы избежать больших потерь в составе команды, Рогге дал приказ поставить дымовую завесу, а экипажу оставить судно. Снаряды с крейсера продолжали крушить «Атлантис», а также вздымали фонтаны воды рядом с ним. Команде пришлось подготовить к взрыву подрывные заряды для быстрого затопления своего корабля. Только тогда Рогге и его первый помощник покинули обреченный «Атлантис» последними. Надежды на помощь U-126 между тем не оправдались. Нойберт, который в это время командовал лодкой, принял разрывы тяжелых снарядов с «Девоншира» за взрывы глубинных бомб. Он поспешил погрузиться на глубину до 100 метров, где пассивно выжидал развития событий. Нойберт также явно переоценил и угрозу со стороны британского гидросамолета. Он не только не смог помешать английскому крейсеру безнаказанно расстреливать «Атлантис», но и умудрился потерять следы спасшихся с него людей.