プリンス・オブ・ウェールズ (戦艦)
本国艦隊副司令長官/巡洋戦艦戦隊(英語版)司令官ランスロット・ホランド(英語版)中将に対しては、巡洋戦艦フッド、新鋭戦艦プリンス・オブ・ウェールズ、駆逐艦6隻を引き連れ、ビスマルク部隊を捕捉するためにアイスランド方面に進出するよう命じた。
5月21日深夜、フッド(ホランド中将旗艦)とプリンス・オブ・ウェールズは、本国艦隊旗艦キング・ジョージ5世 (HMS King George V) に見送られてスカパ・フローを出発した。5月23日夜、デンマーク海峡を哨戒中の重巡2隻からビスマルク部隊発見の通報をうけたホランド戦隊は、駆逐艦を残して進撃した。
5月24日朝、アイスランド近海の大西洋上において、ホランド戦隊(フッド、ウェールズ)はリュッチェンス部隊(ビスマルク、プリンツ・オイゲン)を発見し、砲撃戦を開始した(デンマーク海峡海戦/アイスランド沖海戦)。ドイツ側は、先頭艦がプリンツ・オイゲン、後方にビスマルクが航行していた。フッドは先頭をすすむプリンツ・オイゲンをビスマルクと間違えて砲撃し、プリンス・オブ・ウェールズはビスマルクを狙ったので、ホランド戦隊の砲火は分散してしまった。ドイツ側は2隻ともフッドを目標にして砲撃を開始した。なおリュッチェンス部隊の後方には重巡洋艦ノーフォーク (HMS Norfolk, 78) とサフォーク (HMS Suffolk, 55) とが追走していたが、戦闘に殆ど関与できなかった。
砲戦開始から10分も経過しないうちに、ビスマルクの第五斉射がフッドの第二煙突と後部マストの中間に命中した。フッドは轟沈し、プリンス・オブ・ウェールズ乗組員に衝撃を与えた。 ウェールズはフッドの残骸を回避するため右に舵をとり、プリンツ・オイゲンとビスマルクに近づくことになった。
パウンドは「プリンス・オブ・ウェールズをして戦闘再開せしむることに関し、如何に考慮しありや?」と打電した。事実上の叱責であり、ウォーカー少将はビスマルクに砲戦を挑む決意を固めた。リュッチェンス部隊では、プリンツ・オイゲンが通商破壊作戦続行のために分離し、ビスマルク単艦となった。ウォーカー戦隊3隻は再びビスマルクと砲火を交え、プリンス・オブ・ウェールズは12斉射をおこなったところで前部の主砲2門が動作不能となり射撃を中止した。距離28,000以上の遠距離砲戦で、砲撃条件も悪かった。ビスマルクも散発的に主砲で応戦した程度で、双方とも命中弾を得なかった。 つづいてイギリス空母ヴィクトリアス (HMS Victorious, R38) のソードフィッシュ9機がビスマルクに雷撃を敢行し、魚雷1本を命中させたが損害軽微であった。空襲から約1時間後、プリンス・オブ・ウェールズは距離15,000メートル彼方のビスマルクにむけて主砲2斉射をはなち、ビスマルクも主砲の斉射で応戦した。命中弾のない砲撃戦は短時間で終わり、ウェールズはビスマルクと距離をとった。
またビスマルク追跡中に、イギリス輸送船団遭難者の救助をおこなっていたアメリカ合衆国沿岸警備隊の監視船モウドック(1,800トン)と遭遇したウォーカー戦隊は、これをビスマルクと誤認して沈めようとした。そうこうしているうちに、ウォーカー戦隊はビスマルクを見失った。プリンス・オブ・ウェールズは、燃料不足になって離脱した巡洋戦艦レパルスの代艦として、トーヴィー長官の指揮下に入った。だがウェールズやヴィクトリアスも燃料不足となり、5月25日に補給のためアイスランドにむかった。その後、本国のロサイスに戻ったプリンス・オブ・ウェールズは6週間に渡る修理を行った。