23 мая экипажи британских крейсеров "Norfolk" и "Suffolk" опознали немецкие корабли, прорывающиеся в Северную Атлантику Датским проливом. Крейсер "Suffolk" установил с ними радиолокационный контакт и сразу же сообщил об этом в Адмиралтейство. Доклад крейсера определил дальнейшее расположение британских кораблей в этой части океана и помог кораблям Вице-Адмирала Холланда (Vice-Admiral Lancelot Holland) более точно определить место перехвата. Однако эти же действия насторожили и немцев. В 19.22 радисты с "Prinz Eugen" перехватили донесение "Suffolk'a" об установлении контакта с противником. Еще через час, в 20.46, немецкие радисты по радиограмме обнаружили еще один корабль, который ошибочно определили как линкор "King George V", введенные в заблуждение его позывными.
Это насторожило и обеспокоило немецких моряков, так как противоречило сообщениям из штаба - даже выйдя ночью 22/23 мая из Скапа-Флоу (исходя из донесений немецкого штаба) англичане не могли за сутки пройти 1200 миль. Около полуночи командир "Prinz Eugen" капитан 1-го ранга Бринкман (Kapitan zur Zee Brinkmann) отметил: "Наблюдается оживленная деятельность противника", а после 3 часов ночи стало ясно, что английские корабли успешно определяют скорость и курс немецкого соединения. Обеспокоенность немцев была вызвана вовсе не наличием британских кораблей (к этому времени они уже привыкли полагаться на авиаразведку только в определенной степени). Причина была иная. Прорыв в Атлантику немцы осуществляли в очень сложных погодных условиях - усиливающееся волнение, очень плохая видимость, снежные заряды, к тому же немецкие корабли маневрировали и применяли зигзаг. Это позволяло им надеяться на незаметный проход между британскими патрулями, а между тем по радиопереговорам англичан становилось ясно, что они неотступно следуют рядом. Отсюда немцы могли сделать неутешительный для них вывод, что противник, следовательно, обладает гораздо более совершенными средствами слежения, чем они сами.
Рано утром 24 мая "Prince of Wales" и "Hood" обнаружили немецкое соединение и незамедлительно атаковали его. Холланд, вероятно рассчитывал, связать боем немецкие корабли в самом начале их рейдерства, и, если не потопить их, то, по крайней мере, не позволить им действовать активно до подхода главных сил флота Метрополии. Однако если Холланда нельзя упрекнуть в неправильности действий оперативного масштаба, ибо именно таково было предназначение его соединения, то тактика построения боя достойна всяческого осуждения. Атаковав немецкие корабли в классическом для британского флота "нельсоновском стиле" ("Nelsonian" fashion) - распределив цели по порядку колонны и быстро сближаясь с неприятелем - Холланд начал бой, держа немецкие корабли под острым курсовым углом, с дальней дистанции, на которой "Hood", устаревший корабль времен Первой мировой войны, был сильно уязвим для немецких снарядов из-за слабости горизонтального бронирования.
Кроме того, неправильное маневрирование британских кораблей упростило стрельбу германским кораблям, облегчив им управление огнем. Дело в том, что в те годы точность орудийной стрельбы определялась в основном двумя факторами - правильное определение дистанции до цели и направления стрельбы, причем решение первой задачи считалось более сложным. Поэтому во всех флотах для стрельбы были приняты различные методы пристрелки, общим в которых было одно - незначительное рассеивание залпов по дистанции. Движение британских кораблей почти перпендикулярно к курсу немецких увеличило вероятность поражения снарядами из-за своей большой длины корпусов. К тому же, при таком строе британские линкоры не могли использовать в начальной фазе боя кормовые орудийные башни.
Уже через пять минут после открытия огня "Hoоd" получил первое попадание 203-мм.снарядом с "Prinz Eugen". После сближения на дистанцию 16.500 ярдов (15,1 км.) Холланд приказал повернуть влево, вероятно рассчитывая ввести в бой кормовые башни. Однако этот поворот крейсеру "Hoоd" завершить не удалось. Снаряды рокового для него третьего залпа "Bismarck'а" уже были в воздухе. Дальнейшее развитие событий на "Hood" можно только предполагать. Один 380-мм. снаряд поразил старый корабль в районе грот-мачты. Другой снаряд, вероятно, проник в кормовое машинное отделение и там взорвался; раскаленные осколки пробили кормовую переборку и проникли в боепогреб зенитной артиллерии. Еще один снаряд того же залпа, как предполагается, вызвал детонацию торпеды в одном из четырех фиксированных торпедных аппаратов, расположенных на верхней палубе "Hood".
Трудно судить, что послужило первостепенной причиной пожара в погребе зенитной артиллерии. В любом случае, 4-дюймовый боезапас загорелся и вскоре взорвался. Броневая палуба несколько ограничила распространение пожара и взрыва вверх, поэтому с "Prince of Wales" эффект взрыва не выглядел ужасающим, но все-таки были заметны всплески пламени, вырвавшиеся через вентиляционные шахты кормового машинного отделения, расположенные вблизи грот-мачты. Примерно в этом же месте перед взрывом был виден пожар, вызванный разрывом снаряда с "Prinz Eugen" рядом с установкой "UP" (unrotated projector) для пуска зенитных неуправляемых ракет. Распространение огня в корму из погреба зенитного боезапаса вызвало детонацию боепогреба башни "Х", и сразу же за ним - башни "Y". Огневой ураган разорвал корпус корабля надвое, и обе половины затонули в течение трех минут. Мелкие обломки корабля дождем сыпались в воду,- по словам личного состава "Prince of Wales" на расстоянии до полумили вокруг места гибели. На поверхности были замечены плавающие трубы из системы противоторпедной защиты (пустотелые, загерметизированные с торцов). Вид гибели линейного крейсера "Hood'a" - долгое время символизировавшего гордость и мощь британского Королевского флота - произвел гнетущее впечатление на моряков с британских кораблей.
Предполагается, что фатальным для корабля стал уже взрыв погребов зенитного боезапаса, который разрушил переборку между погребом и кормовым машинным отсеком (ближе к диаметрали силовая конструкция переборки имела утоньшенную и ослабленную конструкцию). В результате полученных повреждений корабль очень быстро получил крен в 6-7 градусов и стал опрокидываться на левый борт,- когда корпус был разорван взрывом. Предполагается также, что при соприкосновении котлов с холодной морской водой произошел еще один, не менее мощный взрыв. Думается, что эти дополнительные повреждения сильно осложнят выяснение истинного характера катастрофы во время будущего подводного обследования останков крейсера специальной экспедицией, подобной Баллардовской, если конечно она состоится.
Имеющиеся свидетельства позволяют считать, что взрыв разорвал корпус крейсера немного впереди башни "Х", в районе окончания спардека (в британском флоте это место называется "step-down" - "шаговое понижение").
Свидетелями этой трагедии стало довольно немногочисленное количество людей, находившихся на борту шедшего невдалеке линкора "Prince of Wales", а также члены экипажей крейсеров, находившихся от "Hood" на несколько большем отдалении, чем линкор.
Взрыв 112 (или около того) тонн кордита, находившихся в кормовом боевом погребе, очевидцами был охарактеризован как "тишина, расколотая грохотом" ("quiet, crackling noise") или "удар грома" ("clap of thunder"). Взрыв "Hood" оказался настолько ошеломляющим, что многие моряки с линкора "Prince of Wales" в буквальном смысле забыли о своих обязанностях, отвлеченные происходящим на их глазах бедствием. Например, из-за этого личный состав поста управления огнем носовой батареи среднего калибра британского линкора сбился с расчетов и затем очень долго вычислял параметры стрельбы по "Prinz Eugen" для своих 5,25" орудий. В то же время сам линкор попал под обстрел снарядами с "Bismarck'a", так как "Prince of Wales" стал единственной целью для очень меткой и концентрированной стрельбы обоих германских кораблей. Сам "Prince of Wales" после гибели линейного крейсера "Hood", продолжил свой огонь по "Bismarck'у".
Для определения параметров стрельбы англичане применяли артиллерийский радар типа "284", имевшийся на борту "Prince of Wales". Это позволило правильно определить дистанцию, добившись согласованной работы оптических дальномеров и радиолокационной станции, и уже шестым своим залпом "Prince of Wales" наконец достиг попадания в "Bismarck". Однако попадание немецкого снаряда в башню линкора, вызвавшее ее выход из строя, заставило англичан выйти из боя, отвернув от "Bismarck". Как только "Prince of Wales" начал поворот, он был поражен ниже ватерлинии нырнувшим у борта 380-мм.снарядом, который, к счастью для англичан, не взорвался. Это было седьмое попадание в британский линкор.
Всего английский линкор сделал 17 залпов - все пятиорудийные или меньше, так как у одного из орудий башни "А" имели место проблемы с прибойником снарядов, и оно вышло из строя после первого же залпа. Помимо этого плохо действовала и заедала орудийная башня "Y", которую удалось ввести в нормальное состояние только через час после боя.
Несмотря на это, по всем имеющимся данным, стрельба линкора была достаточно эффективна, и, по всей вероятности, повреждения линкора "Bismarck" были вызваны именно его стрельбой, а не снарядами "Hood", который, как предполагается, на всем протяжении боя вел огонь по головному "Prinz Eugen". Это следует из того, что английские корабли распределили цели еще до боя, основываясь на сведениях о строе немецких кораблей, полученных от крейсеров, и не зная, что незадолго до боя головным в немецком отряде стал "Prinz Eugen". Несомненно, что уже в самом начале боя англичане могли бы обнаружить ошибку, но даже если бы британский флагман решил бы изменить цель в ходе боя, он вряд ли бы смог так быстро перенацелить "Hood" на "Bismarck", - устаревшая система управления огнем, имевшаяся на "Hood", не позволяла такой оперативной перемены цели. Считается, что "Hood" до последнего момента стрелял по "Prinz Eugen". Тем не менее, победа над "Hood" далась немцам не совсем безнаказанно. "Bismarck" в ходе боя получил три попадания 356-мм снарядами с "Prince of Wales".
Один снаряд попал в "Bismarck" позади дымовой трубы и разрушил корму командирского моторного катера. Другие повреждения от его взрыва оказались незначительны.
Второй 356-мм снаряд упал вблизи борта линкора и, пройдя некоторое расстояние под водой, поразил корпус ниже ватерлинии и ниже броневого пояса, в районе отсека XIV (под носовой боевой рубкой). Снаряд пробил бортовую подводную защиту и нарушил целостность 45-мм.противоторпедной переборки. Металлические осколки проникли в кабельный коридор, а также пробили переборку, ограничивающую помещение носовой электростанции левого борта (турбо-генераторы), которое сразу же стало наполняться водой. Оказалась повреждена также и главная поперечная переборка между электростанцией и носовым котельным отделением левого борта - через разрывы в сварных швах котельное отделение также стало затапливаться, хотя и не так быстро как помещение турбогенераторов. Уже в ближайшее время эти течи были взяты под контроль и заделаны парусиной от подвесных коек. Несколько позже их перекрыли сварными накладками. Тем не менее, оба котла носового левобортного отделения пришлось вывести из работы. Потеря мощности означала снижение полной скорости до 28 узлов, но все-таки она оказалась не меньше, чем у английских кораблей.
Третий 356-мм снаряд, попавший в носовую часть линкора и практически не повлиявший на его боеспособность, в конце концов драматически изменил судьбу "Bismarck'a". Снаряд пробил носовой 60-мм защитный пояс на стыке отсеков XX/XXI - выше нормальной ватерлинии и выше броневой палубы. Он прошил линкор насквозь и не взорвался, однако пробоина с левого борта диаметром 0,85 метра оказалась в зоне буруна. Вода стала поступать в отсеки и смешивалась там с топливом. Линкор несколько осел носом, что еще больше увеличило поступление воды. Перекачать топливо в другие отсеки не представлялось возможным из-за повреждений арматуры в районе отсеков XX и XXI и недоступности из-за затоплений расположенных в этих отсеках топливных насосов. Все помещения в отсеках, доступные для воды, оказались затоплены морской водой смешанной с топливом, включая помещения с манифольдами (распределительные коллекторы топливной системы). Доступ к ним оказался перекрыт. Из-за этого "Bismarck" внезапно лишился возможности пользоваться почти 1000 тонн топлива, находящейся в носу. Поэтому для выравнивания корабля пришлось заполнить ряд отсеков противокреновой системы. Позже отверстия были заделаны парусиновыми пластырями. В настоящее время довольно трудно определить размеры повреждений в этом районе даже по фотографиям подводного обследования, представленным в 1989 году доктором Баллардом (Dr.Ballard), так как "Bismarck" носовой частью выше проектной ватерлинии погружен в донный грунт.
В результате "Bismarck" закончил бой, имея 9-градусный крен на левый борт и дифферент на нос около 2 метров. Но гораздо более чувствительным ударом для "Bismarck'a" стала потеря 1000 тонн топлива. Немецкие моряки были хорошо подготовлены к борьбе за живучесть корабля и довольно быстро локализовали повреждения, причиненные двумя снарядными попаданиями. Поступление воды через пробоины было либо полностью остановлено или взято под контроль. Крен и дифферент выравнены контрзатоплением нескольких второстепенных отсеков в районе зубчатой передачи. Тревогу, и не напрасную как оказалось, вызывало только вытекающее из носовых цистерн топливо, оставляющее след на поверхности воды. Позже по этому следу линкор был обнаружен британскими самолетами. Потеря топлива была тем более ощутимой, что во время стоянки в Норвегии "Bismarck" не смог пополнить свои запасы.