Битти искусно наводил противника на главные силы Гранд-флита. Хиппера он уводил чуть восточнее, чтобы тот не успел заметить флот Джеллико и не передал сообщение Шееру. При этом Битти не забывал отстреливаться с дистанции, недостижимой для немцев. Через некоторое время в бой вмешалась 3-я эскадра линейных крейсеров контр-адмирала Горацио Худа, шедшая в авангарде главных сил Джеллико и подоспевшая к месту сражения с северо-востока. Колонна Хиппера оказалась под перекрестным обстрелом. В 17.45, согласно боевому донесению немцев, в «Лютцов» попало еще два снаряда. «Зейдлиц» получил несколько попаданий и загорелся. У «Дерфлингера» пробило нос, и «он стал уходить в воду с дифферентом на нос». На «Фон дер Танне» были разбиты все орудия главного калибра, но «его командир принял решение оставаться в строю, так что противник, вынужденный учитывать его корабль, не смог усилить свой огонь против трех оставшихся».
Лишившись разведчиков, Шеер шел вслепую, все еще не зная, что в дыму и тумане, застилавших горизонт, его поджидают главные силы адмирала сэра Джона Джеллико. Тем временем с севера приближались главные силы британского флота – 6 параллельно идущих колонн по 4 дредноута в каждой, в окружении легких кораблей. В 18.00 Джеллико увидел «Лайон», а затем и остальные корабли, ведущие жестокую артиллерийскую дуэль. 24 британских дредноута начали перестраиваться из 6 колонн в одну колонну, готовящуюся захватить в кольцо Флот Открытого моря.
Пока главные силы осуществляли свой сложный маневр, флагманский корабль Худа «Инвинсибл» постигла участь «Куин Мэри» и «Индефатигебла». В 18.33 раздался взрыв громадной силы, переломивший корпус линейного крейсера на две части. До того как началось столкновение основных сил, произошел еще ряд стычек, в которых англичане потеряли броненосный крейсер «Дифенс», а немцы – легкий крейсер «Висбаден».
Началась третья фаза Ютландского сражения – бой линейных кораблей. В 18.17 головной британский дредноут «Мальборо» открыл огонь по колонне Шеера. Теперь немецкого адмирала интересовало только, как бы выбраться из западни. Шееру удалось осуществить сложнейший маневр – поворот кораблей эскадры «все вдруг» на 180 градусов. Германский флот направился на юго-запад. Джеллико не решился его преследовать, опасаясь минных заграждений и субмарин. Он избрал направление движения на юг, с таким расчетом, чтобы отрезать Шеера от его баз. Вскоре после 19 часов Шеер вновь повернул на 180 градусов и направился на северо-восток, имея впереди линейные крейсера. В это время Гранд-флит следовал на юг, и голова германского флота уперлась в центр боевого порядка английского флота. Англичане, заметив приближение германских кораблей, в 19 часов 10 минут открыли по ним огонь. На этот раз они ввели в действие все свои линейные силы, которые с дистанции 45–60 кабельтовых вели ураганный огонь, сосредоточив его на линейных крейсерах и головных линкорах противника. В течение восьми минут германские линейные корабли и крейсера, шедшие в голове колонны, получили по десять и более попаданий снарядов крупного калибра каждый. Наибольшее число попаданий (40) имел линейный крейсер «Лютцов», который из-за полученных повреждений не смог следовать за своим флотом. Он вышел из строя и на следующий день был затоплен своей командой.
Германский флот в 19 часов 18 минут в третий раз сделал поворот «все вдруг» и направился к своим берегам. До наступления полной темноты корабли Шеера осуществили еще несколько поворотов, уклоняясь от преследующего их противника. В 19.30 канонада прекратилась и над морем воцарилась тишина. Однако наступление темноты отнюдь не означало полного прекращения боевых действий. То тут то там вспыхивали ожесточенные артиллерийские перестрелки.