Выход немецких кораблей был запланирован на полночь 11 февраля 1942 года. Время и дата были выбраны так, чтобы воспользоваться преимуществами темноты новой фазы луны и прилива, который давал дополнительные 5 метров глубины фарватера, а так же попутного течения скоростью 3 узла. Перед самой полуночью был проведен отвлекающий воздушный налет; несколько бомб было сброшено на несколько пустынных песчаных отмелей порта и население Бреста укрылось от воздушного налета в бомбоубежищах. В то время как они ожидали отбоя воздушной тревоги, три корабля, в сопровождении восьми эсминцев и шестнадцати торпедных катеров, подняли якорь и медленно вышли из порта.
После выхода в море, экипажам, наконец, сообщили, что они возвращаются в Германию. Эта новость вызвала бурю восторга от мысли возвращения домой и участия в такой дерзкой операции. Ночь была темна и туманна, и корабли шли как можно ближе к французскому побережью, по узким полоскам воды протраленной несколько часов назад немецкими тральщиками. Между кораблями поддерживалось полное радио и радиолокационное молчание, а для переговоров между кораблями использовался невидимый для британцев специальный ИК-прожектор.
Немецкие, боевые корабли имели огромную огневую мощь: "Шарнхорст" и "Гнейзенау", каждый, имели по девять орудий калибра 280 мм, двенадцать 152-мм орудий, четырнадцать 105-мм орудий и большое количество 37-мм автоматических пушек, тридцать шесть ПУ 533-мм торпед. "Принц Ойген" имел восемь 203-мм орудий, двенадцать 105-мм орудий, двенадцать 37-мм автоматических зенитных пушек и двенадцать ПУ 533-мм торпед. Также, к ней добавлялась и огневая мощь эсминцев и торпедных катеров. С воздуха эскадру прикрывал зонтик из 250 дальних истребителей под командованием знаменитого летчика-истребителя Люфтваффе Адольфа Галланда, имевшего на своем счету 94 воздушные победы, а к концу войны, ему приписывалось 103 сбитых самолета.
В распоряжении Британии, в свою очередь, был весь флот и несколько сотен самолетов различных типов, однако, наверное, самая большая угроза для немцев исходила от протянувшейся вдоль южного побережья Англии, британской сети РЛС. Немцы дозировали постановку помех очень тщательно, чтобы, ни в коем случае не вызвать даже малейшего подозрения.
Всю ночь, растянувшаяся эскадра, незамеченная британскими разведывательными самолетами, полным ходом шла к проливу Дувр. Приближался рассвет. Напряжение среди немецких моряков, ожидавших в любой момент атаки флота противника, стало расти. В первые рассветные часы два самолета Heinkel Не111, оборудованных передатчиками помех, начали тщательно подготовленную операцию по постановке помех береговым РЛС; они летали вдоль Ла-Манша, параллельно южному побережья Великобритании, препятствуя британским РЛС обнаружить в воздухе большую группу самолетов, которая эскортировала немецкую военно-морскую эскадру. С другой стороны, передатчики помех наземного базирования не включались до 09:00; их задача заключалась в маскировке присутствия немецких кораблей и они должны были включиться только тогда, когда немецкая эскадра входила бы в пределы дальности обнаружения британских РЛС, просматривающих пролив Дувр. В определенный момент, передатчики помех были включены и, будучи точно настроенными на частоты британских РЛС, сработали настолько хорошо, что некоторые британские РЛС пришлось выключить, а другие изменили рабочую частоту в тщетной надежде уйти от помех. Внезапно, начала излучать еще одна, совершенно неизвестная РЛС, но она тоже немедленно была подавлена. Короче говоря, операция по постановке помех была настолько успешной, что британские операторы даже и не заподозрили ничего не обычного!
Это было первое в военно-морской истории реальное применение РЭБ в боевой обстановке. Немецкая эскадра шла уже в течение почти десяти часов, и быстро приближалось к проливу Дувр. При этом не было и малейших знаков того, что она обнаружена британцами, и казалось, что блестящее немецкое планирование РЭБ приносит успех. Однако, примерно в 10:00, одна из британских РЛС начала излучать на такой высокой частоте, что у немцев не было совершенно никакой возможности поставить ей помеху; именно эта новая РЛС и сообщила о летающих вдоль французского побережья на малой высоте самолетах противника. Примерно в 10:45, несколько патрульных самолетов Королевских ВВС столкнулись с большой группой самолетов Люфтваффе и, пытаясь ускользнуть от противника, снизились до уровня гребней волн, где они, в конце концов, и разглядели немецкие корабли. Из-за необъяснимого ряда задержек, авиационное и морское командования Британии не знали об обнаружении противника почти час — до 11:30. Был почти полдень, когда немецкая эскадра, находящаяся уже прямо напротив Булони, вошла в пределы дальности поражения, простреливающих пролив Дувр, британских батарей береговой обороны, которые и открыли огонь с дальности 26 км. Однако, ни один снаряд не попал в немецкие корабли, поскольку густой туман не давал британским артиллеристам возможности видеть, куда падают их снаряды, и им пришлось полагаться исключительно на свою РЛС, не имевшую достаточной точности. Немецкие батареи береговой обороны на французском побережье немедленно открыли ответный огонь и заставили противника замолчать.
Именно здесь и начался настоящий бой. Немецкие моряки, хотя и провели несколько бессонных ночей, были начеку, ожидая в любой момент атаки британского флота. Ждать им долго не пришлось, когда шесть самолетов-торпедоносцев Fairey Swordfish из 825 эскадрильи Королевского Флота, в сопровождении пяти эскадрилий истребителей, зашли в атаку. Однако координация действий между эскадрильями была совершенно невозможна, поскольку Swordfish были тихоходны (232 км/час) и должны были атаковать с высоты гребней волн. Поэтому, им пришлось атаковать без прикрытия и, соответственно, все они были безжалостно сбиты один за другим и ни одна из торпед не попала в цель. Эта самоубийственная атака была предпринята с большим мужеством и ее командир, лейтенант-коммандер Юджин Эсмонд, был посмертно награжден Крестом Виктории.
Следующая атака была предпринята флотилией торпедных катеров, спешно высланных из Дувра. Эти небольшие корабли, более подходящие для атак ночью, не могли тягаться с немецкими эсминцами сопровождения, однако сумели подойти достаточно близко, чтобы выпустить торпеды. Немцы, с помощью дымовых завес и тактики уклонения от торпед, а также подавляющей огневой мощи, вынудили противника отойти. В этом момент, немцы особенно нервничали и мучились вопросом, что же еще припасли для них британские флот и ВВС. Вскоре, подошли двенадцать британских эсминцев; тем временем 240 бомбардировщиков взлетали с различных аэродромов Великобритании, а эскадрилья самолетов-минеров начала сбрасывать магнитные мины вдоль вероятного маршрута немецких кораблей. Британские эсминцы смело атаковали большие немецкие корабли, близко подходя для пуска своих торпед, однако их усилия и мужество оказались напрасны, при этом, один из их кораблей был серьезно поврежден огнем немцев.
Днем, "Шарнхорст" потряс внезапный взрыв. Его огни погасли, а двигатели остановились. Он наскочил на мину. Его экипаж безмолвно наблюдал за тем, как "Гнейзенау" и "Принц Ойген" проходили мимо; приказ был идти любой ценой и, если один из кораблей будет подбит или потоплен, другие не должны останавливаться, чтобы ему помочь.
Тем временем как экипаж "Шарнхорста" пытался отремонтировать повреждения своего корабля, в небесах над Ла-Маншем шло отчаянное воздушное сражение. Тридцать шесть самолетов-торпедоносцев Bristol Beaufort атаковало немецкую эскадру, но координация их действий была настолько плоха, что атака сорвалась. Тем временем, экипажу "Шарнхорста" удалось наскоро сделать ремонт, и корабль продолжил ход.
К концу дня, 240 бомбардировщиков Королевских ВВС предприняли повторную волну атак на немецкие корабли, но недостаточная видимость сильно затрудняла полеты и, фактически, всего сорок самолетов сумело начать атаку, из которых пятнадцать были сбиты, а двадцать — повреждены.