Отряд контр-адмирала Бэрнета в составе крейсеров "Шеффилд" и "Ямайка" составлял дальнее прикрытие конвоя и находился всего в 15 милях к северо-западу от места действия. К концу 1942 года англичане уже имели более совершенные, чем у их противников радиолокаторы, на экранах которых могли наблюдать многочисленные отметки от целей, но, естественно, не могли определить, относятся ли они к своим судам, или к каким-то неизвестным кораблям противника. На всякий случай Бэрнетт решил сблизиться с конвоем. По мере сближения обстановка все более прояснялась: наряду с отметками от небольших кораблей, которыми скорее всего являлись свои эсминцы, наблюдалась крупная цель. Это был "Хиппер". Английские крейсера обладали самым необходимым в этот момент устройством - артиллерийским радаром, которого не имел их противник. Выйдя на дистанцию 60 каб., "Шеффилд" обнаружил своего оппонента визуально и немедленно открыл точный и быстрый огонь. Было 1130 последнего дня года.
Номинально германские корабли превосходили британские крейсера в огневой мощи, причем значительно. 24 британским 6-дюймовкам они могли противопоставить 6 280-мм, 8 203-мм и 6 150-мм пушек. При бое на больших дистанциях тяжелые германские орудия легко пробивали практически всю броню англичан, оставаясь сами защищенными от попаданий в жизненно важные части. Однако на средних и малых дистанциях это преимущество несколько сглаживалось. Большое значение приобретала более высокая скорострельность 152-мм пушек и большее их число. Все же при "правильном" бое шансы англичан оказались бы значительно ниже, особенно если учесть слабую защиту их артиллерии. Но в условиях полярной ночи более важными оказалось наличие совершенных радиолокаторов и тактические ошибки немцев, связанные с разделением тяжелых немецких кораблей.
Частокол всплесков, внезапно вставших по оба борта "Хиппера", оказались настоящим шоком и для его командира, и для адмирала Кюмметца. Видимость в северном направлении оказалась настолько хуже, что вначале противника не удалось даже обнаружить. Орудия и КДП немецкого крейсера были развернуты на юг, против эсминцев, и прошло не менее 4 весьма неприятных минут, прежде чем он развернулся на север сам и развернул свою артиллерию. Во время поворота "Хиппер" накренился влево и в этот момент 6-дюймовый снаряд попал в его правый борт, ниже поднявшегося над водой броневого пояса. Он взорвался в топливной цистерне против котельного отделения №3, вдавив внутреннюю переборку и пробив ее осколками. Котельное отделение стало быстро заполняться водой.
Неприятности не ограничились этим опасным попаданием. Открыв наконец в 1134 ответный огонь, германский крейсер не смог корректировать его, поскольку порывы северного ветра со снегом немедленно покрыли тонким слоем льда оптику носовых КДП. Дав два залпа практически наугад, "Хиппер" отвернул от быстро приближающегося противника. Спустя минуту очередной залп накрыл его. Два снаряда попало в корабль. Первый пробил левый борт выше ватерлинии в отсеке III, разворотив несколько помещений и вызвав сильный пожар. Другой снаряд попал в ангар, взорвался в нем, поджег самолеты и поразил осколками паропроводы и пожарную магистраль. Дым от пожара закрыл кормовой КДП, и на 2-3 минуты крейсер оказался полностью "слепым". Огонь пришлось прекратить, выпустив всего 20 снарядов. И здесь Кюмметц принял, как оказалось впоследствии, роковое для всех больших немецких кораблей решение, приказав отвернуть на запад и дав сигнал своим силам на выход из боя.
Это не спасло германские эсминцы, занимавшиеся несчастным "Брэмблом". Внезапно появившиеся перед ними крупные корабли в неясном освещении арктической ночи показались им своими. Пока "Экольдт" выяснял по радио у "Хиппера", не его ли он видит, "Шеффилд" в 1141 открыл убийственный огонь с малой дистанции, в считанные минуты превратив немецкий эсминец в груду обломков.
"Хиллер" еще на несколько минут вступил в краткую перестрелку с британским эсминцами, по прежнему ревностно охранявшими конвой и в очередной раз отогнавшими "Лютцов", который пока еще не принял участия в бою крейсеров. Но Кюмметц уже не думал о нападении. Соединившись с "карманным линкором", он отходил на юго-запад, вяло отстреливаясь от преследующих британских крейсеров. Бэрнетт добился накрытия "Лютцова", но благоразумно не стал настаивать на дальнейшем продолжении сражения, и около 14 часов контакт между противниками был потерян.