但是这些潜艇，仅仅只是做为最后的保险。

因为靠潜射鱼雷偷袭敌舰的战术，实在赌博性太强，为保万无一时，还是由水面战舰来解决对手更为保险。

按照战前制定的方案，埋伏在直罗陀海峡两侧的潜艇都不会在第一时间发动攻击。而当时由于当时来自直布罗陀的巡逻舰防卫严密，加上英舰本身高度警惕，这些潜伏在附近的德国潜艇也没有强行想要发动偷袭，所以任由英国舰队安全地通过最危险的地段，直到他们驶离直布罗陀要塞六十公里外后，才由连夜赶来的水面舰队打响了伏击的第一炮。

围歼坎宁安舰队的诸多预案中，最简单的方式，就是利用舰灵索敌的优势，通过纯粹海军航空兵出击，抢先攻击两艘英国航母。但是考虑到现在的英国海军也拥有了雷达，以及光辉级装甲航母过于皮厚的特点（历史上该舰尽吞十发500公斤航弹都未沉没还能自行逃走），最终德国海军还是选择了最为稳妥的利用夜色逼近，炮战解决对手的方式，重演卑尔根海战时的那一幕。

二十九日晚，德国舰利用英舰刚驶出海峡，离陆地不远的战场状况，沙恩姐妹舰以陆地为背景依托，率领舰队靠岸行驶，利用陆地背景做为干扰源，逼近英国舰队。

直布罗陀海峡南部海岸线一带多悬崖峭壁，虽然海拔不过一两百米，却很利于战列舰借其掩盖雷达讯号。1940年时，雷达技术才刚刚起步，此时还无法分辩背靠山体行动的战列舰的雷达讯号和山体讯号的区别。结果以沙恩姐妹为主的德国主力舰成功逼近坎宁舰队两万五千米处，此时英舰上的雷达兵才刚刚发现讯号异常，还来不及发出警报，两舰就已经在黑夜中开始了第一轮的试射。

现在的坎宁安舰队不比卑尔根之战时，舰队中连一艘护航的战列舰都没有，仅有三条巡洋舰和七艘驱逐舰护航，这点可怜的护卫兵力，哪里可能在近距离抵挡得住两艘战列舰加六条防空巡洋舰的猛攻。

开战不到十分钟，可畏号航母就连吃对手三弹，其中一发炮弹击穿舰体打中机库，并引燃大火，可畏号航母当场就燃成黑夜中最明亮的火把，该舰虽然还能以二十八节的速度行驶逃窜，但舰体的大火依旧燃烧个不停，怎么都难以扑灭。

第一次挪威海海战时，德国舰炮炮弹引信不够灵敏，哑弹率很高，但这个缺陷在战后科研部门经过半年的努力已经做出纠正。此战中德国舰的舰炮弹的引信已做了改进，当晚命英国航母的十六英寸炮弹只有一发因为穿透力过剩没有及时爆炸，哑弹率大大降低。

突遭德国战列舰逼近射击，另一艘航母光辉号的情况同样处境堪忧。在夜色中他不停地做着曲线机动规避德舰打来的炮弹，但在十分钟内仍然吃了两发炮弹，一发命中飞行甲板，打出一个直径超一米的大洞钻入下层在水兵舱中爆炸，杀死了数十名水兵，而另一发炮弹从一侧击穿舰艏，由于穿透力过剩又击穿另一侧，最后落入海中爆炸。伤害倒是轻微。

而后护航的英国巡洋舰和驱逐舰趁着夜色掩护，奋不顾身地扑向德舰发射鱼雷，逼得两艘沙恩战列舰不得不转向规避。趁着这个时机，光辉号航母趁机开足马力掉头转向逃往西北方，谁知却一头栽进了德国人早就预先布置好的潜艇伏击阵地。此次伏击作战，是德国海军水面舰队和水下潜艇的联合行动。

四点五分时，逃窜中的光辉号航母在缺少护卫舰的情况下，被一艘早就埋伏在附近的装有通气管的德国潜艇u49锁定，该艇在四千米外连射四发，掉过头后，又用尾部发射两发，最终命中三发鱼雷，十五分钟后，其左舷又挨了另一艘德国潜艇发射的鱼雷命中一发，很快就因为进水过多而趴在海上速度大减，然后悲哀地等待着沉没的宿命。

海战打到这个地步，已经没有任何的悬念了，接下来的时间，不过是几艘陷入伏击圈的英舰最后的挣扎。

附近的直布罗陀要塞的英国舰队得知坎宁安遇袭后，倒是不顾一切地派出仅有的六条鱼雷艇赶来支援，但是其距离太远，待这些鱼雷艇赶到战场时，战局已定。

战斗打到五点左右时，天色渐亮，隐藏在附近的两艘齐柏林级航母上的舰载机飞临战场，对着海上疯狂逃窜的残余英舰补枪投弹。

当丘吉尔被秘书叫醒，收听德国人的“现场广播”时，其实战斗已经结束。坎宁安舰队已接近全军覆没，两艘航母、三艘巡洋舰，七艘驱逐舰组成的特混舰队，此时只有一艘受重伤的巡洋舰和两艘驱逐舰勉强逃回了附近的直布罗陀要塞。而当晚赶来支援的六艘鱼雷艇也有四条被击沉，两条受伤被俘。

那条受伤的英国巡洋舰虽然逃入了直布罗陀要塞，却在后来驶往埃及亚历山大港接受维修的路上，遭遇了法国潜艇的袭击。愤怒的法国海军对于这艘参予了摧毁法国舰队行动的帮凶毫不客气地发射了数条鱼雷，最终将其击沉。

至于德国海军最关心的两个目标，七点时，旗舰光辉号航母舰身已严重倾斜，右侧的甲板几乎都快触到海面。舰上的英国水兵正象下饺子般纷纷跳入水中逃生，而附近正停着一艘德国巡洋舰忙着接收抢救落水的水兵。

至于英国舰队司令官坎宁安，他没有跳水逃生，而是随着自己的旗舰一起沉没。

另一条航母可畏号，在昨夜的战斗中，他断断续续地吃了德舰总计十发406毫米（十六英寸）的炮弹，外加一堆的中口径副炮炮弹，以及在天亮后吞下了整整五发的穿甲航弹，虽然这是一艘装甲航母，但是挨了这么多的打击，就算是战列舰也无法承受。七点时，该舰早已丧失动力，全身上下都在冒烟起火，舰身时不时地有被引燃的弹药在发生殉爆，舰长早在六点时就对舰上水兵下达了弃舰的指令。

不过令人惊讶的是，虽然受了如此致命的重创，该舰水下部分似乎完好无损，尽管大火已烧了三个多小时，该舰仍然顽强地漂浮在水面上，而周边则浮满了弃舰的水兵和救生船，和即将沉没的光辉号航母类似，该舰附近也有一艘德国巡洋舰在接收落水的英国水兵。

在接收完弃舰逃生的英军水兵后，两艘齐柏林级航母上起飞了两队的fw190tf型战斗轰炸机，将正在燃烧中的可畏号航母当成训练用的靶子一阵狂轰滥炸，投下超过三十枚航弹，直接命中其十五弹之多，中弹后该舰在海上仅支持了不到三分钟宣告沉没。

当丘吉尔听到“现场广播”时，发生在直布罗陀海峡附近的战斗早已结束。德国对英广播电台，故意“调整”了战斗发生的时间，装成是现场直播的样子。