俾斯麥號戰艦 服役历史
随着追击进入开阔水域，韦克-沃克的舰只被迫以锯齿形移动，以规避可能在该地区出没的德国U艇。这要求两艘巡洋舰向左舷航行十分钟，然后再向右舷航行十分钟，以保持两舰在同一基准航向。在转左航行的最后几分钟里，俾斯麦号超出了萨福克号的雷达范围。5月25日凌晨03:00，吕特晏斯决定放弃引诱追击者进入U艇陷阱的计划，直接向法国驶去。他下令将最高速度提升至28節（52每小時），然后指示舰只以环形向西再向北移动。这次机动恰逢其舰处于雷达范围之外的时候；俾斯麦号因此成功地脱离了雷达接触，绕回了追击者的身后。萨福克号舰长假定俾斯麦号已经向西偏离航线，于是也向西航行试图找到它。半小时后，他通知了韦克-沃克，后者遂命令旗下三艘舰在拂晓时分散，进行目视搜索。
由于许多英国舰艇已经燃料不足，皇家海军的搜索变得狂乱起来。胜利号及其护航巡洋舰被派往西部，韦克-沃克的舰群继续向南和向西航行，而托维则继续向大西洋中部进发。H部队的航空母舰皇家方舟号正从直布罗陀驶来，离那里至少还有一天的路程。吕特晏斯没有意识到自己已经摆脱了韦克-沃克，他向位于巴黎的海军西部集团军总部发送了长时间的无线电信息。这些信息被英国人截获，并据此确定了方位。他们在英王乔治五世号舰上错误地标绘了地图，导致托维认为俾斯麦号正通过冰岛－法罗群岛的间隙返回德国，这使他的舰群在错误的航向上行驶了七小时之久。当发现错误时，俾斯麦号已经与英舰拉开了相当大的差距。
英国的密码破译人员能够解密部分德国信息，包括1941年5月25日由简·福西特解密的一条命令，要求德国空军为俾斯麦号前往布雷斯特提供支援。法国抵抗运动向英国人证实，德国空军部队正向那里转移。托维此时可以将他的兵力调往法国，在俾斯麦必须经过的地区集结。来自英国皇家空军第209中队和第240中队的两架卡特琳娜水上飞机也从北爱尔兰的阿奇代尔堡航空站起飞加入搜索，范围涵盖了俾斯麦试图抵达德占法国可能前往的地区。5月26日10:30，美国海军少尉伦纳德·B·史密斯驾驶的一架卡特琳娜在布雷斯特西北约690海里（1,280）处找到了它。以当前的速度，俾斯麦号可以在不到一天的时间内便到达德国U艇和空军的保护范围内。大部分英军兵力都不足以接近阻止它。
皇家海军唯一寄望的是由海军上将詹姆斯·萨默维尔率领的皇家方舟号航空母舰和H部队。由于燃料不足，胜利号、威尔士亲王号、萨福克号和反击号被迫中断了搜索；除了H部队之外，仅存的重型舰艇是英王乔治五世号和罗德尼号，但它们离得太远了。当卡特琳娜发现俾斯麦号时，皇家方舟号的剑鱼机已经开始在附近展开搜索。几架鱼雷轰炸机也找到了这艘战列舰，距离皇家方舟号约60海里（110）。萨默维尔下令剑鱼机群返回装填鱼雷后便立即发动攻击。先前他还派出了巡洋舰谢菲尔德号去跟踪俾斯麦号，但皇家方舟号的飞行员并未得知此事。结果，装备有新型磁性雷管鱼雷的剑鱼机群意外袭击了谢菲尔德号。由于磁性雷管没有正常工作，谢菲尔德才得以毫发无损。
吸取了误击友军时磁性雷管功能失常的教训，在返回皇家方舟号后，剑鱼机群换装了配备接触式雷管的鱼雷。第二次攻击由十五架飞机组成，于19:10分起飞。19:50，皇家方舟号和声望号通过了U-556号所占据的阵位。U艇处于理想的射击角度，但在之前的行动中已耗尽了所有的鱼雷，无法发动攻击。在攻击之前，剑鱼机群于20:00与谢菲尔德号进行了第一次接触，为前者指明了前往俾斯麦号的方向。然而，它们无法找到德舰，于20:30再次向谢菲尔德询问方向。终于到20:47时，鱼雷轰炸机开始穿过云层下降进行攻击。当剑鱼机群接近时，俾斯麦号再次利用主炮施射，试图以飞溅的水柱捕捉飞机。剑鱼随即发起进攻；俾斯麦号的高射炮与轰炸机交火，并开始剧烈转向。一枚鱼雷击中左舷舰舯，正好位于主装甲带底缘的下方。爆炸的冲力在很大程度上被受到水下防护系统和装甲带的遏制，但一些结构损坏仍造成了轻微进水。
第二枚鱼雷击中了俾斯麦号的左舷舰艉，靠近左舵螺旋桨轴。左舵组件上的联轴器严重损坏，使舰舵在向左转动12°的位置上被锁定。爆炸还造成了很大的冲击破坏。船员们最终设法修复了右舷舵，但左舷舵仍然卡住。吕特晏斯否决了使用炸药切断左舵的建议，因为螺旋桨损伤将使战列舰陷入无助。21:15，吕特晏斯报告舰只已无法操纵。
隨著左舵卡死的問題無法解決，俾斯麥號只能绕着大圈航行，无法逃离托维的部队。尽管英国舰艇的数量因为燃料短缺已经减少，但战列舰英王乔治五世号和罗德尼号仍然可用，陪同它们的还有重巡洋舰多塞特郡号和诺福克号。26日21:40，吕特晏斯号向总部发信表示:“舰只无法操纵。我们将战斗到最后一刻。元首万岁！”船员们的情绪愈发沮丧，特别是当海军总司令部的讯息传达到舰上时。这些讯息的目的是鼓舞士气，却凸显了船员们所处的绝望境地。当剑鱼机群返回航母时，俾斯麦号用主炮向尾随其后的谢菲尔德号開火，第一轮齐射偏离了一英里远，但第二轮跨射谢菲尔德号，弹壳碎片造成3人死亡，数人负伤。之后的四轮齐射则都没有命中。巡洋舰遂在烟幕的掩护下迅速撤退。谢菲尔德号在低能见度下脱离了接触，而由海军上校菲利普·维安率领的五艘英国驱逐舰编队则奉命整夜与俾斯麦号保持接触。
俾斯麦号于22:38遇上这些驱逐舰，迅速用主炮向英艦開火。俾斯麦号在三轮齐射后，跨射波兰驱逐舰闪电号。后者继续缩小距离，直到在大约12,000米处的一次近距脱靶才迫使它掉头离开。从整夜到清晨，维安的驱逐舰群一直在骚扰俾斯麦号，用照明弹照亮它，并在九次零星的攻击中发射了十六枚鱼雷，但无一命中。在05:00到06:00之间，俾斯麦号的船员试图弹射一架阿拉多196型水上侦察机，以带走舰上的战争日记、与胡德号交战的片段镜头以及其他重要文件。但此前飞机弹射器上的蒸汽管线被威尔士亲王号的第三发炮弹击中受损，无法弹射飞机。加满燃油的飞机成为火灾隐患，遂被推出舷外弃置海中。07:10，吕特晏斯又询问能否派U艇前来帶走这些文件。U-556号立即被派去执行此任务，但由于该艇正在潜航而错过了发出的命令信号。无论如何，U-556号的燃料太少，不足以执行命令。
5月27日破晓后，英王乔治五世号主导了攻击。罗德尼号跟随在其左舷后方；托维意欲径直驶向俾斯麦号，直至相距大约8海里（15）处。到那时，他会转舵向南，让其舰群与目标相平行。08:43，英王乔治五世号的瞭望员在23,000米外发现了俾斯麦号。四分钟后，罗德尼号以其前两座三聯裝炮塔的六门16英寸（406）炮率先开火，然后英王乔治五世号跟进以14英寸（360）炮施射。俾斯麦号于08:50利用前炮塔还击；在第二轮齐射便跨射命中罗德尼号。此后，俾斯麦号的火炮瞄准能力下降，因为舰只无法操控，在波涛汹涌的海面上移动不稳定，使施耐德难以进行预估路线的射程计算。
随着接战距离的缩短，舰只的副炮也加入了战斗。诺福克号和多塞特郡号接近并开始用8英寸（200）炮射击。09:02，罗德尼号的一枚16英寸炮弹击中了俾斯麦号的前部舰艛，造成数百人死亡、两座前部炮塔严重受损。根据幸存者称，这轮齐射可能杀死了林德曼和吕特晏斯以及舰桥上的其他工作人员，但也有其他幸存者表示当舰只沉没时仍看到林德曼在甲板上。主火控系统也在这次打击中被摧毁，施奈德很可能也因此丧生。这轮齐射的第二发炮弹击中了前部主炮并使其失效，尽管它还是设法于09:27成功发出了最后一轮齐射。身处后部控制台的第四枪炮官、海军上尉布卡德·弗赖赫尔·冯·米伦贝格-雷希贝格接管了后部炮塔的火力控制。他成功地发出了三轮齐射，然后一枚炮弹摧毁了火炮指挥仪，使其设备瘫痪。他遂命令各炮独立射击，但到09:31，全部四座主炮塔都已无法运作。俾斯麦号的一枚炮弹在距罗德尼号舰艏约6米处爆炸，损坏了其右舷鱼雷发射管——这是俾斯麦号最接近直接命中对手的一击。09:10，罗德尼号从10（5.4海里）的距离发射了六枚24.5英寸（620）鱼雷，诺福克号也从15（8.1海里）的距离发射了四枚。所有鱼雷均告射失。
由于舰桥上的人员不再回应，副舰长、海军中校汉斯·厄尔斯（）从他在损害管制中心的位置接管了俾斯麦号的指挥权。随着左舷遭到数次近距脱靶，加上舰只已无力反击，厄尔斯于09:30左右决定凿沉俾斯麦号，以防被英国人登舰，并使船员们能够弃舰以减少伤亡。俾斯麦号自身也在缓缓下沉，因为舰体的倾斜度不断增加，导致越来越多的海水通过主甲板的受损处涌入舰内，但该舰甚大的稳心高度使其仍可维持漂浮。大约09:30，厄尔斯命令甲板下的人员弃舰；他还指示轮机舱船员打开舰只的水密舱门，并准备好凿沉装药。这一自沉命令将确保洪水在最初会降入炮列甲板之下，因为船员们是通过水密舱口向上爬，其后也保持开启状态。如此洪水会逐渐使舰只倾斜，直至倾覆。第一轮机官、海军上尉尤纳克指示他的部属用9分钟燃程的引信引爆炸药，但内部通信系统出了故障，他只得派一个信差前去确认凿沉舰只的命令。信差再也没有回来，于是尤纳克点燃了炸药，命令他的人弃舰而去。他们于10:10左右离开轮机舱。尤纳克及其战友们在穿越不同的楼层时，听到了炸药爆破的声响。厄尔斯在舰上各处奔走，命令船员们离开岗位。10:00左右，英王乔治五世号的一枚炮弹穿透了上层堡垒带，在舰艉食堂爆炸，杀害了甲板上的厄尔斯和其他约100人。
到10:00，托维的两艘战列舰已经发射了逾700枚主炮炮弹，其中许多都是近距离发射的。罗德尼号驶近至2,700米，即其主炮的近距离平射射程内，并继续施射。俾斯麦号已经沦为一片废墟，从头到尾都在燃烧。不受控制的涌水使其舰艉缓缓下沉，并伴以20度的左舷侧横倾。托维不打算停火，除非德国人降下他们的舰旗或明确表示弃舰。总共四艘英国舰艇向俾斯麦号发射了2,800多枚炮弹，命中超过400发，但都无法击沉俾斯麦号。近距离平射的枪林弹雨摧毁了舰艛和水上部分的舰体，造成大量人员伤亡，但对舰只最终沉没的影响微乎其微。罗德尼号从左舷发射了两枚鱼雷，并声称其中一枚命中。据卢多维奇·肯尼迪表示，“如果这是真的，这会是历史上唯一一艘战列舰用鱼雷攻击另一艘战列舰的例子”。
凿沉装药约10:20左右引爆。到10:35，俾斯麦号已严重左倾，缓缓倾覆，并从舰艉开始下沉。大约在10:20，由于燃料不足，托维命令巡洋舰多塞特郡号用鱼雷击沉俾斯麦号，并指示他的战列舰返回港口。多塞特郡号向俾斯麦号右舷发射了两枚鱼雷，其中一枚命中。巡洋舰随后转向左舷，发射了另一枚鱼雷，也击中了舰体。当这些鱼雷袭击发生时，俾斯麦号已经倾斜得很厉害，以至于甲板部分都被淹没了。最后一枚鱼雷可能是在该舰左舷舰艛处爆炸，当时它已经位于水下。俾斯麦号于10:40从水平面上消失。
在倾覆前弃舰的尤纳克观察到俾斯麦号的右舷没有水下损伤。冯·米伦海姆-雷希贝格也报告了同样的情况，但他认为当时在水下的左舷受损更严重。一些幸存者表示，当舰只沉没时，他们看到舰长林德曼正站在舰艏肃立。大约有400人落入水中；多塞特郡号和驱逐舰毛利号驶近并放下绳索拉起幸存者。11:40，多塞特郡号舰长下令放弃救援行动，因为瞭望员发现了一艘他们认为是潜艇的物体。当它们离开现场时，多塞特郡号已经救起85人，毛利号也救起了25人。U-74号从远处目睹了俾斯麦号与英国舰群的最后一战，并于晚上19:30放出橡皮艇救起3人。翌日22:45，德国拖网船萨克森森林号也以木筏救起另外2人。其中一名被英军救起的水兵第二天因伤势过重而死亡。在俾斯麦号逾2,200名官兵中，只有114人最终幸存。