В этой фазе боя UJ-1104 был накрыт трехорудийным залпом, после чего оба немецких корабля перешли на энергичный противоартиллерийский зигзаг. Их ответные выстрелы ложились далеко от советских кораблей. Ст. лейтенант Измайлов насчитал в общей сложности два всплеска с левого борта на расстоянии 70 м, один всплеск с правого борта на расстоянии 75 м и один всплеск по носу на расстоянии 150 м. Несмотря на эти, казалось бы, неоспоримые факты, в штабе СФ имелись сильные сомнения относительно того, что отряд попал под обстрел с берега. "Из опроса всех наблюдавших вспышки от "береговых батарей" установлено, - писалось в заключении штаба СФ, - что все эти вспышки наблюдались за кораблями противника. Такое явление могло быть следствием рикошетирования наших снарядов (учитывая их настильную траекторию при малых дистанциях стрельбы) и разрывы их затем в скалах на берегу. Кроме того, многочисленные всплески от падений снарядов от "батарей противника" по заявлению нескольких наблюдавших их лиц, бывших на верхней палубе, были высотой около 2-4 метров. Это никак не соответствует возможному калибру батарей".
Две находившиеся в районе боя немецкие батареи и в самом деле не сделали ни одного выстрела, но причины этого до конца не понятны. С одной стороны, в документах говорится о том, что противник не последовал за отрядом вглубь залива и потому не подходил к батарее "Хавнингсберг" (пять французских 145-мм орудий обр. 1916 г.) близ входа в Сюльте-фьорде ближе, чем на 10 км. Считалось, что защита немецкого отряда была обеспечена самим фактом существования батареи - русские испугались возможного открытия огня и отступили. Однако, Адмирал Полярного побережья не согласился с таким мнением Командующего морской обороной Киркенеса и командира "Скагеррака". Напротив, он написал, что эсминцы никакой артиллерии совершенно не боялись и свободно приблизились к самому берегу - и при этом никто их не обстрелял! Сложилось впечатление, что наличие в море своих и вражеских кораблей стало для батареи сюрпризом. О бое там догадались только после того, как увидели вспышки выстрелов. Из отчетов кораблей неясно, давали ли они красно-белые ракеты в качестве сигнала тревоги, как этого требовали приказы. Немецкие корабли находились от берега в 3000 м, вражеские - в 6000 м, правда, само место боя находилось в 10-15 км от батареи "Хавнингсберг". Ее дальность стрельбы составляла около 19 км, что теоретически обеспечивало ведение огня по советским кораблям в течение всего боестолкновения, но при существовавших условиях видимости вряд ли она могла быть эффективной. Таким образом, для немецких береговых артиллеристов возникла единственная в своем роде возможность поучаствовать в морском бою, но они по не ясным до конца причинам, ее упустили. В худшем положении находилась батарея "Маккаур", которая хотя и находилась гораздо ближе к месту событий, не располагала эффективными поворотными устройствами, из-за чего она не могла развернуть за 5 минут свои шесть французских 145-мм орудий на нужный для стрельбы угол. Впрочем, даже если бы это удалось сделать, обзор места боя закрывался скалами мыса Маккаур.
Тем временем бой начал стихать. Первыми с немецкой стороны огонь прекратили тральщики - они сделали это в 23:28. Через три минуты перестали стрелять пушки минзага. "Баку" прекратил огонь и постановку дымзавесы в 23:30, а "Разумный" - чуть раньше. Немецкие охотники продолжали палить до 23:38, когда советские корабли окончательно скрылись из видимости. При этом последние пять минут охотники, чтобы сохранить возможность использовать свои установленные на баке 88-мм орудия, шли курсом 110 градусов - то есть фактически преследовали наш отряд.
Почему же "Баку" и "Разумный" вышли из боя, явно не завершив уничтожение обнаруженного "конвоя"? Ответ прост: потому, что комбриг Колчин не видел возможности в создавшихся условиях приумножить боевой успех. Считалось, что отряд находится под обстрелом с берега, а нанесенные врагу потери и так значительны. Ожидалось, что при попытке преследовать корабли противника у берега резко возрастет шанс получить ответные повреждения, а этого комбригу допускать явно не хотелось. В 23:35 с мостика "Баку" наблюдался горящий транспорт, из которого валил черный дым. В 01:00 и в 01:03, то есть примерно спустя полтора часа с момента окончания боя, в направлении цели наблюдалось две яркие вспышки, которые Колчин в своем отчете описал как "взрывы на кораблях противника, причем взрывы большой силы". Если бы это имело действительное отношение к врагу, то взрывы должны были оказаться необычайно мощные - ведь в этот момент отряд успел отойти от места боя более, чем на 30 миль. Вдохновленные успехом, корабли отряда ушли в базу, и уже в 07:30 ошвартовались у причальной стенки.
Дальнейший переход немецкого отряда занял больше времени. В 23:27 командир "Скагеррака" сообщил "по флоту" о нападении надводных кораблей, а в 23:46 доложил в штаб Адмирала Полярного побережья о намерении укрыться с кораблями отряда в Сюльте-фьорде. Фьорд идеально подходил в качестве укрытия на случай повторной атаки противника - большие глубины позволяли близко подойти к берегу, к тому же вход прикрывала батарея "Хавнингсберг". В 23:48 минзаг зашел во фьорд, оставив тральщики охранять вход, осуществляя визуальное и акустическое наблюдение. Позже к ним присоединились и охотники. "Скагеррак" же забрался в самый конец залива и в 00:24 встал на якорь у Хавенесета. Скалистый мыс закрывал его со стороны моря так, что врагу пришлось бы подойти всего на 1000 метров, чтобы иметь возможность вести огонь по минзагу. Отсюда Вундер передал краткий доклад о бое и своем текущем местоположении. К 04:45 усилившийся северо-восточный ветер и волнение заставили эскортные корабли подойти ближе к минзагу, рядом с которым они через час стали на якоря. В 6 часов утра на "Скагерраке" прошло совещание. От командования никаких приказов не поступило, новых сведений о враге не было, поэтому Вундер решил продолжить переход. В 15:40 корабли отряда построились в походный ордер на выходе из фьорда и уже в 19:26 бросили якоря на рейде Киркенеса. Находившаяся на позиции в Варангер-фьорде подлодка Щ-402 отряд не обнаружила, поскольку за три предыдущих дня в условиях шторма оказалась снесена течениями в Мотовский залив.
В результате боя ни один корабль немцев не получил даже малейших повреждений, ни один член экипажа не имел и царапины. В отчетах командиров кораблей высказывалось недоумение по поводу такого исхода вроде бы неравной схватки. В качестве объяснения было предложено следующее: советским артиллеристами мешало большое количество темных пятен на заснеженном берегу. В связи с быстрым выходом советских кораблей из боя, все немецкие командиры решили, что на борту их визави находились мины. Однако выбор советским командованием для проведения постановки периода полнолуния казался нелогичным и потому само предположение - маловероятным. О том же свидетельствовало и то обстоятельство, что именно советские корабли пошли на сближение и первыми открыли огонь, хотя спокойно могли отойти заранее. Поэтому, главной причиной фактического бегства своего противника немцы сочли мощный концентрированный огонь, позволивший достигнуть удачных попаданий. Адмирал Полярного побережья контр-адмирал Нордман также не согласился с предположением, что русские ставили мины. По его мнению, советские корабли осуществили внезапное нападение, но были сами впечатлены слаженным отпором немцев, явно переоценили их силы и были вынуждены отступить.