3艘轻巡洋舰和9艘驱逐舰组成的小舰队向德军舰队全力冲刺，企图进行鱼雷攻击；斯特拉斯堡号与德军沙恩霍斯特号继续缠斗；其余3艘战列舰转向对敌。()
在法军战列舰转向过程中，巴巴罗萨号，史里芬号，华伦斯坦号3艘德军战列舰集中火力猛轰克莱蒙梭号，勉强完成转向的克莱蒙梭号突然发生了大爆炸，法军舰队再遭重创。2艘法国战列舰对抗5艘德国战列舰，形势明朗。装甲较薄，武备较弱的敦刻尔克号极为不甘心的沉没了，斯特拉斯堡号在重创了沙恩霍斯特号之后转头助战，但没过多久也被德军战列舰击沉。
与法军重巡洋舰交手的3艘德军小型战列舰发挥了强大的威力，280毫米主炮让重巡洋舰黯然消魂，絮弗伦号和迪凯纳号被击沉，其余3艘均被重创。但德军也付出了相当的代价，舍尔号被法军鱼雷击沉，斯佩号被二十多发203毫米穿甲弹重创，3艘小型战列舰只剩下德意志号在用280毫米主炮挨个炮遭到重创的法军重巡洋舰。
德军粉碎了法国舰队的鱼雷攻击，3艘轻巡洋舰和9艘驱逐舰全部被击沉，德军战沉了2艘轻巡洋舰和3艘驱逐舰。最后的法军战列舰黎塞留号最终还是被轰沉了，它最后的反击重创了德军史里芬号。法军重巡洋舰图尔维尔号和福熙号被德意志号击沉，阿尔及利亚号的舰长不顾军法的风险擅自率舰脱离了战场。
战场的另一边，法军3艘轻巡洋舰和6艘驱逐舰被一扫而光，德军战沉了莱尔号轻巡洋舰和2艘驱逐舰，布拉克号轻巡洋舰和2艘驱逐舰重伤。
历时3小时37分钟的海战结束了，法军第一舰队基本上全军覆没，3艘战列舰，2艘战列巡洋舰，6艘重巡洋舰，9艘大型轻巡洋舰，24艘驱逐舰战沉，仅有1艘战列舰和1艘重巡洋舰重伤逃脱。德军战损了1艘战列舰，1艘小型战列舰，5艘轻巡洋舰，10艘驱逐舰，重伤2艘战列舰，1艘小型战列舰，3艘轻巡洋舰和5艘驱逐舰。
德国海军赢得了胜利，按照原计划，舰队应该高速撤退了，但众多的重伤战舰让德军无法割舍，克兰凯中将和林德曼中将一致认为需要为重伤战舰的安全返回提供充裕的时间。所以，还要再与敌军舰队进行海战，两支德军舰队并成一支，由克兰凯中将指挥，重伤战舰则由林德曼中将率领返回。
在接到加里森尼尔舰队败亡的消息后，原先分成两支舰队的法军第二舰队又合并成了一支。英国舰队第二天就能赶到了，法国人决定拖住德军舰队。
夜幕降临了，克兰凯中将决定阻止法军舰队的继续追击，方法很简单，掉转方向杀一个回马枪。19点15分，德军4艘战列舰和1艘小型战列舰排列好了炮击阵型，5艘重巡洋舰，6艘轻巡洋舰和20艘驱逐舰准备拦击法军雷击舰队，4艘轻巡洋舰和10艘驱逐舰在战列舰侧后提供护卫。
19点23分，法军前哨舰发现了德军舰队，13艘战列舰分成了两部分，3艘轻巡洋舰和23艘驱逐舰冲击德军舰队，11艘驱逐舰作为后备。