Il 18 maggio 1941 la nave da battaglia tedesca "Bismarck" salpò da Gotenhafen, insieme all'incrociatore pesante "Prinz Eugen", per effettuare un'incursione nell'Oceano Atlantico al fine di colpire il traffico mercantile diretto in Gran Bretagna (Operazione Rheinübung). Quando la "Bismarck" venne avvistata, il 21 maggio, egli comunicò all'ammiraglio Sir John Tovey, comandante della Home Fleet, che la sua nave era pronta ad entrare in servizio attivo, nonostante le sole sette settimane di esercitazioni allora effettuate. In quella stessa notte il "Prince of Wales" salpò insieme all'incrociatore da battaglia "Hood", su cui alzava la sua insegna il viceammiraglio Lancelot Holland, per intercettare le navi nemiche. Lo scontro avvenne il 24 maggio, nello stretto di Danimarca, e terminò con l'affondamento dello "Hood" e il grave danneggiamento del "Prince of Wales". Durante la battaglia emersero gravi problemi agli impianti quadrupli dei cannoni da 356 mm, soggetti ad andare in avaria, e la sua nave fu colpita da quattro colpi da 380 mm della "Bismarck" e tre da 203 mm del "Prinz Eugen". Un proiettile da 380 mm passò attraverso la sala nautica del "Prince of Wales", trascinando via di tutto al suo passaggio, uccidendo due guardiamarina e ferendo gravemente numerose altre persone. Egli stesso rimase stordito, e ferito dal alcune piccole schegge. Vista la situazione tattica, decise quindi di abbandonare la battaglia e ritirarsi. Per questa decisione il primo ministro Winston Churchill decise di sottoporlo a corte marziale, ma questo fatto provocò le ire di Tovey e del contrammiraglio Frederick Wake Walker, che dichiararono apertamente di stare dalla parte di Leach, ed inoltre Tovey affermò energicamente che in caso di corte marziale si sarebbero fatto processare insieme al comandante del "Prince of Wales". La corte marziale non si tenne mai, e in seguito egli venne decorato con il Distinguished Service Order.