Атака войск Оси на Матрух наконец началась на рассвете 27 июня. «Литторио» поддерживала немецкие 21-ю танковую и 90-ю легкую дивизии на севере, а XX корпус поддерживал немецкую 15-ю дивизию на юге. Наступление на юге остановилось, когда немецкая 15-я танковая дивизия наткнулась на сопротивление британских 4-й бронетанковой и 7-й моторизованной бригад у Сивы. На помощь немцам пришел итальянский XX корпус и совместными усилиями они после полудня отбросили британцев к Бир-Хальде. Тем временем на севере немецкая 21-я бронетанковая дивизия, в которой к тому времени остался 21 танк, зашла в тыл 2-й новозеландской бригаде у Минкар-Каима, 90-я легкая дивизия обошла Мерса-Матрух и перерезала дорогу на побережье, а «Литторио», поддерживая их наступление, достигла Бир-Шинейны. К концу дня дивизии Оси проникли глубоко в оборону британцев, но сильно растянулись и оторвались друг от друга. На севере 90-я легкая дивизия находилась на дороге у побережья, «Литторио» более чем в 10 милях (16 км) к западу, а 21-я танковая дивизия еще в 5 милях (8 км) к югу. На юге немецкая 15-я танковая дивизия и итальянский XX корпус находились еще в 5 милях далее к западу, поблизости от Бир-Хальды. Британское командование, не зная о слабости дивизий Оси и опасности их положения, приказало своим войскам отступать, чтобы избежать окружения. Британцы отступили той же ночью, на следующее утро успешно достигнув Фуки, за исключением британского X корпуса в самом Матрухе, который остался на месте, потому что до него не дошел приказ об отступлении.
28 июня Роммель приказал своим танковым соединениям преследовать отступающего противника, игнорируя британские войска, оставшиеся в Матрухе. Немецкие и итальянские танковые дивизии направились на восток, тем самым еще больше ослабив и так слишком растянутые войска Оси вокруг Матруха. Вечером 28 июня британский X корпус прорвался из Матруха через слабое кольцо окружения. Этот прорыв британцев видел сам Роммель, который в тот момент находился у Бир-Шинейны с дивизией «Литторио». Британская 69-я пехотная бригада ночью прорвалась через этот район в ходе хаотичного боя. Роммель описал этот бой:
«Развернулся ожесточенный ближний бой, в который был вовлечен и мой штаб, находившийся к югу от крепости. К бою присоединились боевая группа Киль и части «Литторио». Сражение между моими войсками и новозеландцами (sic) достигло небывалой степени ожесточенности, и вскоре мой штаб оказался окружен горящими машинами, став целью для непрерывного огня противника. Вскоре мне это надоело, и я приказал штабу отступать к юго-востоку. С трудом можно описать хаос, царивший на поле боя той ночью».
Вечером солдаты 12-го полка берсальеров дивизии «Литторио» приехали, чтобы набрать воды из источников у Вади-Наганниш. Там их ждали в засаде 10 британских бронеавтомобилей из 7-й бронетанковой дивизии, и берсальеры были окружены и взяты в плен. Но у дивизии «Литторио» не хватало воды, и генерал Битосси приказал лейтенанту Умберто Мусолино, командиру карабинеров, взять роту танков и отбросить противника от источников. Лейтенант Мусолино успешно выполнил эту задачу, отогнав британские бронеавтомобили и освободив взятых в плен берсальеров.
29 июня Роммель направил 90-ю легкую дивизию и «Литторио» преследовать противника по дороге вдоль побережья, а Африканский Корпус и XX корпус – через пустыню к югу от дороги. К тому моменту итальянские бронетанковые дивизии находились в очень ослабленном состоянии: у «Ариэте» осталось только 10 танков, 15 артиллерийских орудий и 600 берсальеров; у «Литторио» - 30 танков, 11 орудий и 1000 берсальеров. В этот день штаб Роммеля был обстрелян пулеметным огнем, и ему пришлось срочно отступать к частям 90-й легкой дивизии. Позже выяснилось, что его по ошибке обстреляли солдаты дивизии «Литторио», приняв трофейные машины, которые использовал штаб Роммеля, за отступающего противника. Такие случаи происходили тогда довольно часто. Ночью «Литторио» из района Фуки направилась на юг, в пустыню, разделившись на две колонны: колонна генерала Битосси в составе 51-го танкового батальона 133-го танкового полка подполковника Дзаппалы двигалась ближе к берегу; а колонна генерала Бекуцци в составе 12-го полка берсальеров полковника Аморозо – дальше в сторону пустыни. Движение дивизии проходило благополучно, в ночи лишь иногда вспыхивали осветительные бомбы, которые сбрасывали британские самолеты, искавшие цели. Наступление в Египет продолжалось, и было невозможно полностью избежать наблюдения противника.