Dopo il ritorno nel Mare del Nord, il "Pillau" fu nuovamente assegnato al II Gruppo d'Esplorazione (composto da altri tre incrociatori: "Königsberg", "Frankfurt" e "Nürnberg"), che il 17 novembre, con l'appoggio delle corazzate "Kaiser" e "Kaiserin", fornì copertura ad un'operazione di dragaggio di mine nel Mare del Nord da parte della VI Flottiglia Dragamine, della II e VI Flottiglia dragamine ausiliari e della XII e XIV Flottiglia Cacciatorpediniere. Il II Gruppo d'Esplorazione, agli ordini del contrammiraglio Ludwig von Reuter (imbarcato sul "Königsberg"), forniva l'appoggio diretto a tali unità. Le unità tedesche vennero attaccate dagli incrociatori britannici "Calypso", "Caledon" e "Galatea", appoggiati dagli incrociatori da battaglia "Tiger", "Renown", "Repulse", "Courageos" e "Glorious", portando così alla seconda battaglia della baia di Helgoland. Le unità di von Reuter vennero attaccate dalle unità britanniche, e, ritirandosi, le portarono verso le corazzate tedesche. I dragamine ripiegarono verso sudest, appoggiati dal "Pillau", dal "Nürnberg" e dalla XIV Flottiglia Cacciatorpediniere, mentre le navi maggiori e gli altri incrociatori degli opposti schieramenti ingaggiavano lo scontro, che risultò inconcludente. Il "Repulse" aprì il fuoco sulle navi di von Reuter, che reagirono con il lancio di numerosi siluri da parte dei cacciatorpediniere, del "Königsberg" e del "Frankfurt", che non colpirono alcuna unità, ma ottennero di coprire la ritirata dei dragamine. Il "Pillau" non ebbe un ruolo rilevante nella battaglia, pur venendo colpito da un proiettile da 381 mm del "Courageous", che colpì lo scudo di uno dei cannoni laterali, mettendolo fuori uso.