Преследователи ничего не знали о повреждениях «Бисмарка», поэтому самолеты с «Вик-ториэса» получили приказ попытаться уменьшить скорость германского линкора. Авианосец, сопровождаемый четырьмя крейсерами, прибыл на позицию, от которой до противника было 100 миль. В 22 ч, несмотря на ужасную погоду, стартовали девять торпедоносцев; положение усугублялось тем, что эти самолеты перевозились на Мальту и их пилоты никогда не взлетали с палубы. В 23 ч 27 мин на экране локатора одного из самолетов появилась отметка цели. Не смотря ни на что, торпедоносцам удалось добиться одного попадания в среднюю часть корпуса, но повреждения оказались незначительными. Все «Суордфиши» вернулись на авианосец, но были потеряны два самолета-разведчика «Фульмар».
Между 18 и 19 ч «Бисмарк» развернулся и вступил в бой с преследователями, это позволило «Принцу Ойгену» не замеченным уйти на юго-запад. Во время этого боя противники повреждений не получили. Вскоре германский корабль вернулся на прежний курс и продолжил следовать на юг. В 1 ч снова произошел короткий бой с британскими кораблями, после которого «Суффолк» не смог восстановить радарный контакт. Сначала считали, что «Бисмарк» пойдет на запад. Был проведен поиск в этом направлении, на самом же деле курс германского линкора был юго-восточным — на Сен-Назер. В это время «Кинг Джордж V» находился в 100 милях к юго-востоку и сближался с врагом на большой скорости. Но после того, как контакт был потерян, он мог выбрать несколько курсов и шансы быстро навязать немцам бой отсутствовали.
В следующие 31,5 ч продолжались поиски. Адмирал Уэйк-Уолкер со своим кораблями находился западнее и юго-западнее последней известной позиции «Бисмарка». Самолеты «Викториеса», сопровождаемого четырьмя крейсерами, вели поиск на северо-запад. «Родней» приближался к входу в Бискайский залив, южнее находился крейсер «Эдинбург». К этому району приближался крейсер «Дорсетшир» («Dorsetshire») с конвоем, в охранении которого он находился. На юге патрулировал «Рэмиллис». Кроме того, соединение «Н», находившееся в 1300 милях к юго-востоку, приближалось к тому району, через который «Бисмарк» должен был проследовать во французский порт. Эти весьма неудачные передвижения британских кораблей стали следствием нескольких радиограмм Адмиралтейства. В «мозге» Королевского флота считали, что германский линкор возвращается на базу, идя на северо-восток. Соединение адмирала Тови выполнило поворот на новый курс, остальные соединения меняли курс по мере информирования.
Но сэр Фредерик Боухилл из Берегового командования, ранее служивший в военно-морском флоте, был уверен, что противник направляется во французский порт и, вероятно, приблизится к побережью в районе мыса Фенистер. Исходя из этого он запросил у Адмиралтейства согласия на наблюдение за районом вероятного местонахождения немцев. В то же самое время командующий подводными силами сэр Макс Хортон приказал развернуть завесу из шести субмарин, часть из них у Бреста, часть — у Сен-Назера.
До вечера Тови сомневался в том, что противник направляется в Брест. Весь день 25 мая британские самолеты «Каталина» патрулировали над вероятным районом появления вражеского линкора, но обнаруживали только свои корабли. На следующий день район поиска был расширен, просматривался с воздуха еще больший район на подходах к Бискайскому заливу. В 10 часов 30 минут противника все же удалось обнаружить при помощи самолета, который оказался в зоне сильного и точного зенитного огня. Тем не менее, в эфир была передана радиограмма о том, что «Бисмарк» находится в 690 милях северо-западнее Бреста, при этом скорость линейного корабля такова, что через 24 часа он войдет в зону действия германских подводных лодок и тяжелых бомбардировщиков Люфтваффе.
Тем временем наши корабли столкнулись с проблемой: запасы топлива стремительно сокращались: «Принс оф Уэльс» и «Рипалс» уже возвращались в базу, на «Кинг Джордж V» и «Роднее» они приближались к критическому минимуму. Из всех групп кораблей, производивших поиск, соединение «Н» находилось в самой удобной позиции, из которой «Суордфиши» с «Арк Ройял» — последняя надежда на перехват — могли атаковать германский линкор. «Шеффилд» направили на запад для установления контакта с «Бисмарком». Ударная группа самолетов-торпедоносцев не получила информации об его местонахождении и поэтому не обнаружила, хотя прошла всего в 20 милях к северу.