Kapal tempur Jerman Bismarck
Pertempuran di Selat Denmark

Cuaca tetap buruk pada tanggal 23 Mei, saat Bismarck memasuki Selat Denmark. Lutjens tidak tahu kalau di selat ini Suffolk dan Norfolk sedang berpatroli. Begitu pula Laksamana Walker tidak tahu kalau Bismarck sudah sampai ke Selat Denmark. Di sini kesalahan badan intelijen Jerman menjadi fatal. Mereka menganggap Inggris tidak memiliki radar yang cukup baik untuk mencari musuh di cuaca buruk, sehingga Lutjens dengan tenang menyuruh Bismarck dan Prinz Eugen melewati daerah yang berkabut tebal. Perlindungan alam ini nyaris tak berguna karena Suffolk ternyata sudah memiliki radar yang mumpuni mencari musuh, tapi Norfolk tidak mempunyai radar sehingga nyaris mustahil dia bisa menemukan Bismarck.
Malam harinya tertangkaplah Bismarck di radar Suffolk. Melihat ini, Laksamana Walker langsung memerintahkan kapalnya untuk mundur sembari mengabari Scapa Flow tentang posisi Bismarck. Tapi entah kenapa, berita ini tak pernah sampai. Untung bagi Inggris, Norfolk yang tak mempunyai radar tetap mondar-mandir di selat Denmark sebelum radar Bismarck memergokinya dan menembakinya. Tembakan ini mengawali pertempuran yang baru akan berakhir 3 hari lagi. Melalui serangan inilah Tovey mendapati posisi armada Lutjens. Norfolk sendiri memutuskan mundur dengan bantuan tabir asap dan tidak menerima kerusakan sedikitpun.
Kapal Suffolk dan Norfolk membayangi kedua kapal Jerman tersebut sembari menunggu kedatangan Laksamana Holland. Melalui radio, Laksamana Holland memberi tahu Laksamana Walker tentang rencananya. Rencananya kira-kira seperti ini: saat Hood dan Prince of Wales menembaki Bismarck, maka Suffolk dan Norfolk harus memusatkan serangannya ke Prinz Eugen. Tapi perintah ini tidak pernah sampai ke Admiral Walker.Walker mengira kekuatan Hood dan Prince of Wales sudah cukup untuk mengalahkan Bismarck. Dugaan yang ternyata keliru.
Pagi hari tanggal 24 Mei Hood dan Prince of Wales bertemu lawannya. Laksamana Holland kemudian memerintahkan menembak. Serangan Hood dan Prince of Wales diperintahkan untuk dipusatkan ke Bismarck, dengan kata lain Holland tetap melaksanakan rencana awalnya. Sedangkan Suffolk dan Norfolk dengan santai mengawasi pertempuran dari jauh.
Kesalahan fatal lain kembali dilakukan Hood. Bukannya menembaki Bismarck, yang ditembaki malah Prinz Eugen. Bismarck dan Prinz Eugen dengan kompak menembaki kapal yang sama: Hood. Segera saja Hood dihujani proyektil peluru 20,3 cm dan 38 cm. Lalu terjadilah peristiwa yang luar biasa; sebuah peluru Bismarck tepat mengenai gudang penyimpanan amunisi milik Hood yang lalu meledak dengan dashyat dan melontarkan api sampai 300 meter. Hood lalu patah menjadi dua dan tenggelam ke dasar laut. Melihat ini, segera saja Prince of Wales memutar haluannya dari tempat Hood tenggelam, kalau-kalau masih ada yang selamat. Tapi dari total 1419 awak kapal, hanya 3 awak yang berhasil diselamatkan. Setelah Hood tenggelam, giliran Prince of Wales menerima peluru kombinasi Bismarck dan Prinz Eugen. Segera saja Prince of Wales menerima tembakan-tembakan akurat Bismarck yang berakibat bagian buritannya berlubang dan kemasukan ratusan ton air laut. Lalu dikeluarkan perintah untuk mmemutus pertempuran dan Prince of Wales mundur di bawah perlindungan tabir asap.
Prinz Eugen sendiri tidak mendapat kerusakan sama sekali. Tapi Bismarck mendapat dua tembakan tepat dari Prince of Wales yang menyebabkan kecepatannya berkurang dan meninggalkan berkas minyak di sepanjang jalur yang dilaluinya. Berkas inilah yang nantinya akan mempermudah pesawat torpedo AL Inggris untuk mencari Bismarck.