И снова «Шарнхорст» был застигнут врасплох. Стефен Роскилл приводит рассказ одного из моряков эсминца «Скорпион»:
«Когда разорвавшийся осветительный снаряд осветил „Шарнхорст“, я увидел его настолько отчетливо, что различил башни, стоящие по-походному. На полной скорости он выглядел великолепно. И почти сразу его скрыла стена воды первого залпа „Дьюк оф Йорка“. Когда он снова появился, его башни уже развернулись на борт».
На борту линейного крейсера реакция была мгновенной. Он немедленно развернулся, увеличил скорость и пошел на север, пытаясь оторваться от нового противника.
«И тогда началось. Удар за ударом. Буквально за считанные секунды водоворот событий захлестнул корабль и его экипаж. Гёдце <один из спасшихся моряков „Шарнхорста“> увидел огромные всплески слева по носу примерно в 150 ярдах. Это могли быть только тяжелые снаряды. Затем, когда корабль начал разворачиваться, одна из его башен открыла огонь».
Но «Шарнхорст» уже не мог спастись. «Дьюк оф Йорк» безжалостно преследовал его, несмотря на отчаянные маневры с целью оторваться от погони. 356-мм снаряды падали вокруг немецкого корабля, хотя скорость «Шарнхорста» сначала позволила ему немного оторваться.
В 17.24 адмирал Бей понял, что он и его корабль обречены. Он отправил радиограмму: «Мы окружены тяжелыми кораблями». Бой превратился в дуэль между двумя линкорами, один из которых гнался за другим.
Последняя схватка гигантов в полярной ночи ознаменовала финал неоднократных попыток немцев оспорить британское господство на море. В Ютландской битве и на Доггер-банке в Первую Мировую войну, у берегов Норвегии и в Атлантике во Вторую Мировую англичане принимали этот вызов, но каждый раз противник получал возможность ускользнуть у них из рук. На этот раз адмирал Фрезер ошибок не допустил.
Стрельба «Шарнхорста», что было совершенно нетипично для немцев, сначала была крайне неточной. Но в ходе затяжной погони меткость улучшилась, и он несколько раз накрывал британский корабль с дистанции от 17 до 20 тысяч ярдов. Обе мачты «Дьюк оф Йорка» были пробиты 280-мм снарядами во время этой фазы боя. Однако эти снаряды не взорвались, и повреждения были минимальными.
Зато непрерывная меткая стрельба «Дьюк оф Йорка» быстро дала результат. 356-мм снаряды сначала накрыли цель, а потом начали наносить линейному крейсеру серьезные повреждения. Британские эсминцы увидели это так:
«Затем „Дьюк оф Йорк“ открыл огонь главным калибром. Хотя мы находились в 1000 ярдов за кормой у него, грохот и сотрясение были ужасными. Мы видели яркие вспышки, освещавшие весь корабль. Огромные клубы порохового дыма поднимались в воздух. Его снаряды стремительно шли вверх, достигали наивысшей точки, а потом устремлялись вниз, к цели».
Начались попадания в «Шарнхорст».
«356-мм снаряд в 16.55 попал в правый борт напротив башни „А“. Взрыв швырнул унтер-офицера Гёдце на палубу. Оглушенный ударной волной и отравленный черно-зелеными лиддитовыми газами, он беспомощно разевал рот и несколько секунд лежал на деревянном настиле свой платформы не в силах двигаться. Как раз в этот момент появился капитан. Линзы оптических приборов временно вышли из строя вследствие попадания и газов, поэтому их пришлось чистить с помощью вызванных снизу матросов».
В результате уже первых попаданий на «Шарнхорсте» намертво заклинило башню «А». Через несколько минут еще один снаряд попал в среднюю часть корпуса. Несмотря на это, немецкий корабль, потеряв половину своего главного калибра, продолжал отрываться от противника. Но последовали еще несколько попаданий, и его скорость снизилась.
«На борту немецкого корабля попадание вывело из строя систему вентиляции второй башни, и условия там вскоре стали невыносимыми. Каждый раз, когда открывались замки орудий, из них валил черный дым, ослепляя и заставляя кашлять буквально всех. Люди совершенно не могли работать. Несмотря на мощные лампы, нельзя было увидеть ничего на расстоянии более вытянутой руки. Артиллеристам приходилось выкрикивать приказы, но в результате они наглотались едкого порохового дыма. Все это, а также качка корабля, привели к тому, что расчет начал мучиться жестокими приступами морской болезни.
В 150-мм башнях и на нижних палубах картина была ужасной. Разорванные тела, лужи крови и морской воды. Санитары с трудом пробирались среди обломков, доставляя в лазарет все новых и новых раненых».
В 18.23 Бей увидел, что конец неизбежен, и радировал командованию: «Мы будем сражаться до последнего снаряда». Это была последняя радиограмма «Шарнхорста».