На “Принце Ойгене” около 5 ч 00 мин операторы необычайно чувствительных гидрофонов, регистрирующих шумы, издаваемые гребными винтами, доложили, что слышат работу винтов идущих по левому борту на курсе сближения двух быстро идущих кораблей. Для Лютьенса и его штаба это донесение казалось невероятным, поскольку на экране РЛС “Принца Ойгена” ничего не было видно, что неудивительно – “Худ” и “Принс- оф-Уэльс” были более чем в 30 милях за горизонтом.
Около 5 ч 45 мин восходящее солнце окрасило горизонт, когда в дальномер поста управления огнем главного калибра увидели поднимающуюся из-за горизонта слева по курсу полоску дыма. Было невозможно, чтобы преследующие немцев британские крейсера оказались вдруг с левого борта. Тем временем полоска дыма разделилась, и вот на горизонте виднелось уже два пятна, а затем и верхушки мачт двух кораблей. Таинственные корабли шли полным ходом, однако ещё нельзя было определить, к какому классу они относятся. Была сыграна тревога. Длинные трели звонков говорили об обнаружении надводных кораблей.
На “Принце Ойгене” принимали появившиеся корабли за крейсера, либо эсминцы. На “Бисмарке” также не сумели правильно опознать британские корабли – старший артиллерист фрегаттен-капитан Адальберт Шнайдер принял их за два крейсера. Если бы они не ошиблись, то Лютьенсу пришлось бы не допустить к участию в бою “Принц Ойген”, поскольку приказы однозначно запрещали вовлекать тяжёлый крейсер в столкновение с линейными кораблями.
Англичане, из-за сходства силуэтов линкора и тяжёлого крейсера, также допустили ошибку в определении классов кораблей противника. Для Холланда выглядело нелогичным, что “Бисмарк”, более сильный корабль, не занимает головного места в строю. Адмирал не знал, что германские корабли поменялись местами после аварии носовой РЛС на “Бисмарке”, как и то, что головной “Принц Ойген” не представлял для британских кораблей особой опасности.
В 5 ч 49 мин Холланд отдал приказ: “Приготовиться к открытию огня. Цель – корабль слева!”, полагая при этом, что цель -линкор”. Однако командир артиллерийской боевой части “Принс-оф-Уэльса” правильно опознал германские корабли и, в полном соответствии с намерениями адмирала, навел носовые орудия своего корабля на второй вымпел во вражеском строю.
Первыми открыли огонь англичане. В 5 ч 52 мин одновременно с приказом кэптена Керра открыть огонь с мачты “Худа” вниз полетел сигнальный флаг, что было сигналом к немедленному исполнению команды. В ту же минуту четыре носовых орудия линейного крейсера извергли огонь и дым, выбросив в сторону противника на расстояние 24100 м (130 каб.) четыре снаряда массой около 900 кг каждый. Минутой позже рявкнули шесть носовых орудий линкора “Принс-оф-Уэльс”.
Согласно записи в бортовом журнале линкора “Принс-оф-Уэльс” в субботу 24 мая: “На подходе в 5 ч 52 мин “Худ” в момент открытия огня поднял сигнал и сделал первый залп по головному германскому кораблю, дистанция составляла приблизительно 22500 м (121 каб.). Опознав в нём “Принц Ойген”, артиллеристы “Худа” перенесли огонь на второй в строю корабль – “Бисмарк”. “Принс-оф-Уэльс” открыл огонь в 5 ч 53 мин сразу по “Бисмарку”.
Непосредственно перед открытием огня на “Худе” разобрались в ошибке при опознавании кораблей противника, и буквально за несколько секунд перед первым залпом на его мачте вверх взлетел флаг, означавший перенос огня на цель, находившуюся правее. Однако первый залп уже был выпущен по второстепенной цели.
Лютьенс как бы медлил с началом боя. Новая ситуация ему совершенно не нравилась. В ходе похода его корабли должны были топить в Атлантике транспортные суда союзников, избегая, по возможности, столкновений с крупными боевыми кораблями противника. Хуже всего было то, что, судя по величине вспышек от произведенных залпов, это были линкоры. Ко всему, за кормой “Бисмарка” постоянно виднелись две черные точки, свидельствующие о том, что и крейсера не отпускали добычу. Имея по правому борту тянувшееся вдоль берегов Гренландии ледовое поле, по левому два линкора, а за кормой два крейсера, адмирал с беспокойством размышлял об ожидаших его неприятностях. Это все сильнее начинало напоминать затягивающуюся вокруг его кораблей петлю. Изменение курса и попытка избежать боя не были выходом из сложившейся ситуации, поскольку крейсера неотрывно следовали за немцами и могли привлечь значительно большие силы Королевских ВМС. Оставалось только принять бой, хотя, насколько “Бисмарк” без опасения мог помериться силами с любым британским линкором, настолько попадание тяжёлого снаряда в тонкие палубы “Принца Ойгена” могло бы завершиться трагедией.