後來，“希佩爾海軍上將”號返回德國，其余兩艦於3月末駛抵戰略要港布勒斯特。為了給英國大西洋的海上運輸以更沈重的打擊，德國海軍司令雷德爾謀劃了大西洋戰區規模最大的壹場海上破襲戰：將停泊在波羅的海的“俾斯麥”號戰列艦和“歐根親王”號重巡洋艦派往大西洋，同那裏的“沙恩霍斯特”號和“格奈森瑙”號戰列艦組成壹支實力強大的分艦隊；這支分艦隊將在德國潛艇的配合下，力求摧毀英國的海上運輸。為了給這場破襲戰做好準備，德國向大西洋的預定會面區派出2艘補給船、5艘油船和數艘其他船只。此外，德國商船偽裝成中立國的船只在護航運輸隊的航線上搜集情報。
“俾斯麥”號出擊
由於“沙恩霍斯特”號在上壹次巡航作戰中遭受的損傷尚未及時修復，加之4月間“格奈森瑙”號又被英機發射的魚雷擊中，失去了戰鬥力，原定的4艦會合於大西洋的破交計劃無法立即實現。為了不耽誤己做了充分準備的海上破襲戰，雷德爾命令“俾斯麥”號和“歐根親王”號駛往挪威的卑爾根。在這裏等待出現霧天後，再繞道冰島北面，突入大西洋。“沙恩霍斯特”號壹經修復，將立即與“俾斯麥”號等艦會合。1941年5月18日，“俾斯麥”號和“歐根親王”號從波蘭港口格丁尼亞啟航，在通過卡特加特海峽時，被瑞典的壹艘巡洋艦發現。瑞典立即通知了英國。5月21日，當“俾斯麥”號等艦駛近挪威的卑爾根時，很快就被英國的偵察機發現。英國海軍部正確地判斷出了德國的意圖，並制定了先發制敵的作戰計劃。
英國海軍部對“俾斯麥”號戰列艦的動向壹直十分關註。因在1941年春，它是德國海軍現役艦艇中最強大的壹艘戰列艦，排水量為4.5萬噸，時速為30節，艦上官兵2000余人。該艦火力強，武備齊全，***有8門581毫米主炮，12門150毫米副炮，16門105毫米雙聯裝高射炮，28門小口徑高射火炮。艦上裝了主力艦所用的最優質的裝甲，各水密艙設計精密。通信設備完善。英國海軍部深知這樣壹艘戰列艦壹旦進入大西洋，它將給英國的海上運輸帶來莫大災難，何況當時英國已有11支運輸船隊正航行在大西洋上或即將起航。因此，英國皇家海軍認為，即使需要傾巢出動，也非將它擊沈不可。
當“俾斯麥”號和“歐根親王”號駛抵卑爾根時，挪威沿海的天氣壹片陰霾。5月22日，英國壹架飛機飛臨德艦附近進行偵察，確信上述兩艘艘艦已經離開了卑爾根。
於是，英國本土艦隊司令托維海軍上將立即采取措施，前去截擊。為了統壹指揮，英國海軍部將所有可以調動的大型艦只都交由托維指揮。當時，在斯卡帕灣，托維擁有“英王喬治五世”號和“威爾士親王”號戰列艦、“胡德”號戰列巡洋艦以及壹些驅逐艦；在英格蘭，有“勝利”號航空母艦和“反擊”號戰列巡洋艦；在直布羅陀，有薩默維爾海軍中將所指揮的“聲望”號戰列巡洋艦和“皇家方舟”號航空母艦。
另外，“羅德尼”號和“拉米伊”號戰列艦正在大西洋執行護航任務，“復仇”號戰列艦則位於哈利法克斯。所有這些軍艦都奉命參加對“俾斯麥”號的追殲戰。
為了進行嚴密封鎖，托維決定對“俾斯麥”號可能通過的所有航道都實行監視，並在每壹條航道上部署壹支強有力的攻擊力量。鑒於奧克尼群島與法羅群島之間的航道是德艦不大可能通過的航道，而在這裏只使用飛機進行搜索。在法羅群島與冰島之間的航道上，托維部署了壹支巡洋艦部隊，他自己則乘坐“英王喬治五世”號戰列艦，並率領“勝利”號和“反擊”號前往這壹海域。在冰島與格陵蘭之間的丹麥海峽，則派出重巡洋艦“薩福克”號和“諾福克”號進行巡邏，並派出霍蘭海軍中將乘坐“胡德”號，率領“威爾士親王”號從斯卡帕灣出發，迅速前去支援。
5月22日，“俾斯麥”號和“歐根親王”號正從冰島東北向大西洋開進。5月23日傍晚，兩艘執行搜索任務的英巡洋艦“薩福克”號和“諾福克”號在丹麥海峽先後發現了“俾斯麥”號。“薩福克”號發現德艦後，立即隱蔽到壹片霧靄中，並開始用雷達跟蹤，不斷向英艦發送敵情通報。托維在收到“發現德艦”的報告後，下達了“立即追擊”的命令。他率其旗艦“英王喬治五世”號駛入丹麥海峽，並令“胡德”號和“威爾士親王”號調整航向，以便在24日晨攔截德艦，迫其交戰。與此同時，英國海軍部通知薩默維爾將軍率領二艦隊於24日晨離開直布羅陀，以對德艦形成包圍之勢。
5月24日5時35分，“胡德”號和“威爾士親王”號發現德艦，並立即前去迎戰。霍蘭將軍指揮這兩艘英艦進行機動，並從正面接敵。這樣壹來，英艦無法使用艦尾炮，而德艦則集中火力向“胡德”號開火。為了擾亂對方火炮的瞄準，並發揮己方艦尾炮的作用，霍蘭將軍命令“胡德”號左轉20度。可是，“胡德”號還未來得及轉入新航向，“俾斯麥”號的1發炮彈於5時54分擊中了它的彈藥艙，艦體被炸毀。數分鐘後，“胡德”號沈沒。全艦1000多名宮兵除3人幸免外，其余全部葬身大海。“威爾士親王”號繼續對德艦作戰。可是，這艘新艦在幾分鐘內就被擊中4發381毫米炮彈。艦橋被毀，上面的人員非死即傷，只好施放煙幕，撤離戰場。
在這次初戰中，“俄斯麥”號也損傷嚴重。它被擊中3發大口徑炮彈，其中2發擊毀艦中部的上層建築，另1發擊穿艦首的燃料艙。大量燃油不斷流出，並在艦後留下壹條明顯的油跡，給英艦在濃霧中追蹤它提供了方便。
“胡德”號被擊沈後，英國海軍部立即調整作戰計劃，決心消滅“俾斯麥”號。在此之前，它已命令薩默維爾率領的二艦隊從直布羅陀出發，去參加圍殲德規的戰鬥。這時，它又將戰列艦“羅德尼”號和“拉米伊”號從護航運輸隊召回，前去參加追擊。“復仇”號戰列艦也立即起航，以最快的速度由哈利法克斯前去參戰。
5月24日，“俾斯麥”號被“諾福克”號、“薩福克”號和“威爾士親王”號跟蹤了壹整天。當天18時40分，“俾斯麥”號突然轉向“薩福克”號，並進行短暫的炮戰。“薩福克”號迅速拉大距離。原來，“俾斯麥”號進行這壹機動的目的，是為了掩護“歐根親王”號撤離戰場。“歐根親王”號向南逃去，並於10天之後駛入布勒斯特港。英艦繼續對“俾斯麥”號進行海上跟蹤。這時，英艦駛入德國潛艇的活動區，所有艦只都在進行曲折航行。在壹次曲折航行時，“薩福克”號與德艦失去了雷達接觸，使“俾斯麥”號擺脫了跟蹤。
當時，英國海軍部根據“俾斯麥”號令海上漏油這壹事實推測，該艦需要搶修，可能采用的航線不外以下3個：壹是返回德國，二是駛往法國的某壹港口，三是駛向海上某壹會合點，與補給艦會合後轉移到另壹海域進行活動。托維根據無線電信號斷定，“俾斯麥”號正駛向北海和德國方向。於是。他向北航行了數個小時，企圖進行攔截。
後來，正當托維和海軍部對“俾斯麥”號的去向開始產生懷疑時，“英王喬治五世”號上的測向儀測定，“俾斯麥”號很可能正駛向法國港口。此時，英國海軍部已在作戰國上標出了“俾斯麥”號的大體位置，即在以北緯55°15′、西徑32°00′為中心、半徑為50海裏的區域內。據此，托維改變了主意，打算前往“俾斯麥”號可能駛向布勒斯特的航線上進行攔截。可是，這時他的巡洋艦和“勝利”號航空母艦由於缺乏燃油，已向本國基地返航，受傷的“威爾士親王”號已奉托維之命前往英格蘭。實際上，當時在英國艦隊中，只有薩默維爾所指揮的二艦隊能夠執行攔截任務。該艦隊包括“皇家方舟”號航空母艦、“聲望”號戰列巡洋艦以及其他壹些護航艦。
5月25日夜晚，海上風力增強，二艦隊的航速從25節減至17節。“皇家方舟”號航空母艦的飛行甲板大幅度地上下顛簸。盡管如此，5月26日8時35分，這艘航空母艦依然派出飛機進行海上搜索。然而，“俾斯麥”號仍杳無音信。
5月26日10時30分，英國皇家空軍岸防航空兵的壹架執行邏巡任務的“卡塔利娜”式水上飛機報告；在布勒斯特以西約750海裏處，即北緯49°33′、西經21°50′。發現“俾斯麥”號戰列艦，航向150、航速20節。可是，當時英艦隊距離“俾斯麥”號很遠，無法進行攔截。在英國大型艦只追上德艦之前，只有使用“皇家方舟”號的艦載機實施攻擊，才有希望減低德艦的航速。於是，“皇家方舟”號上的艦載機立即開始進行出擊的準備；與此同時，“謝菲爾德”號巡洋艦也以高速進行跟蹤。
5月26日19時，從“皇家方舟”號上起飛15架飛機，由“謝菲爾德”號指示目標，對“俾斯麥”號進行了攻擊。“俾斯麥”號至少中了兩條魚雷，舵機艙被魚雷擊中，操舵系統發生故障，該艦壹時失去控制。5月26日深夜，維安海軍上校所率領的5艘驅逐艦趕了上來，並對“俾斯麥”號實施數次魚雷攻擊，但無壹命中。
5月27日晨，英國的大型艦只趕到了交戰海域。8時47分，“羅德尼”號和“英王喬治五世”號戰列艦在2.5萬碼的距離上同“俾斯麥”號開始交火。2艘英艦的炮彈先後命中“俾斯麥”號，擊毀它的主炮射擊指揮儀，從而使其炮火的準確性大大降低。在炮戰中，“羅德尼”號也被“俾斯麥”號的第3次齊射擊中。半小時後，“俾斯麥”號的主艦大部分被擊毀。
接著，艦中部起火，急劇向左傾斜。10時15分，“俾斯麥”號彈藥耗盡，艦上的火炮停止了射擊；艦橋被打掉，全艦籠罩在壹片濃煙烈火之中。最後，“多塞特郡”號巡洋艦向“俾斯麥”號發射3條魚雷。10時40分，“俾斯麥”號沈沒。約2000名官兵葬身大海，只有少數幸存者被英艦撈起或被德國潛艇救走。
“俾斯麥”號的被殲，結束了德國使用大型戰鬥艦只在大西洋對英國護航運輸隊的襲擊。此後，德國在公海上襲擊護航運輸隊的任務便落到鄧尼茨的潛艇和少量偽裝成商船的襲擊艦身上了。