Тем временем запущенный с линкора "Warspite" самолет облетел фиорды, обнаружил и потопил бомбами в верхней части фиорда немецкую подводную лодку U-64 (Тип IXB, 1051/1178 тонн, 4Н и 2К ТА - 22 торпеды, 1х105-мм, 48 чел.).Заметив скрывающийся в засаде "Koelner", он предупредил по радио об опасности свои эсминцы, Так что приближающиеся "Bedouin", "Punjabi" и "Eskimo" подошли к месту засады в 13 ч.09 м, с орудиями и торпедными аппаратами, развернутыми на правый борт, и как только бухта оказалась на дистанции менее 3500 м, каждый корабль по очереди открывал артиллерийский огонь из орудий и выпускал торпеды. "Koelner" в ответ вел огонь даже из не предназначенных для этого 37-мм зенитных автоматов, но исход боя для него был предрешен. Неподвижная цель, лишенная к тому же элемента внезапности, "Koelner" был буквально изрешечен снарядами и торпедами англичан, а сам смог выпустить только две торпеды и произвести один залп из орудий. "Warspite" также присоединился к этой учебной стрельбе, выпустив два залпа из своих 381-мм орудий в несчастный эсминец, С разбитыми артогнем КО № 1 и МО № 2 и лишившись носовой части, оторванной торпедой, "Koelner" был обречен. Подготовленные к бою снаряды были израсходованы, а подъемники были разбиты и фрегатен-капитан Шульце-Хенрикс приказал затопить эсминец. Глубинные бомбы, взорванные в отсеке вспомогательных механизмов, отправили его на дно. Потери экипажа составляли 31 убитый и значительное число раненых.

Разделавшись с одним эсминцем, английская эскадра пошла вверх по фиорду. "Kunne", в ожидании боя, встретил и возглавил кильватерный строй из трех других эсминцев - "Ludemann", "Zenker" и "Arnim", вышедших из гавани Нарвика. В условиях плохой видимости из-за снежной метели состоялся беспорядочный встречный бой эсминцев. Обе стороны маневрировали, то скрываясь в снежных зарядах, то появляясь из них, вели артиллерийский огонь, большей частью неэффективный, выпускали торпеды друг в друга. В это же время произошел второй налет английской авиации, такой же безрезультатный, как и первый, так как немецкие эсминцы маневрировали на большой скорости, который только добавил неразберихи. Немцы отошли к входу в Харьянгс-фиорд, где к ним присоединился вышедший наконец из Нарвика "Thiele". "Thiele" безрезультатно выпустил по англичанам 4 торпеды, а затем вместе с остальными эсминцами по приказу Бея отошли в Ромбакс-фиорд, Немецкие эсминцы в ходе боя расстреляли большую часть своих боеприпасов. Однако "Kunne" отошел севернее других и ушел в Харьянгс-фиорд совершенно без снарядов. Экипаж подготовил его к затоплению, приткнул к берегу и покинул. Через мгновения взрыв глубинных бомб в помещении боевых отделений торпед разломил его пополам. Потом его части были торпедированы "Eskimo" и "Forrestor", "Kunne оставался единственным немецким эсминцем в ходе боевых действий не имевшим повреждений и потерь в личном составе.

Когда "Kunne" выбрасывался на берег, "Giese" наконец поднял пар в котлах и в 14 ч. 05 м. смог дать ход. В момент выхода из гавани снова вышла из строя его левая турбина, развернув его и заставив остановиться на 13 минут. Стоя на месте, он вместе с "Roeder" встретил артиллерийским огнем входящие в гавань Нарвика "Bedouin" и "Punjabi". "Giese" выпустил 3 торпеды, а оба английских эсминца 3 и 2 соответственно, но никто не добился попаданий. Зато артиллерийский огонь "Giese" и "Roeder" нанес серьезные повреждения английским эсминцам, особенно "Punjabi", вынудив его командира коммандера J.T. Lean временно вывести эсминец из боя. На нем вышел из строя централизованный пост управления артогнем, из-за чего орудия перешли на самостоятельную стрельбу. Затем он получил два серьезных попадания, вызвавшие пожары, и четыре попадания в корму, вызвавшие затопление кормовых погребов. Вдобавок, другими попаданиями был разбит моторный катер правого борта и пробиты паровые трубопроводы. Сами же немецкие эсминцы почти не пострадали.

"Giese" наконец в 14 ч. 05 м, исправил свою турбину, вышел из гавани со скоростью 12 узлов, чтобы расстрелять остатки своих боеприпасов, но был встречен точным огнем эсминца "Bedouin" и линкора "Warspite". Хотя снаряды последнего проходили насквозь через борта, "Giese" выпустил по "Punjabi" свою последнюю торпеду, от который тот едва смог уклониться. Израсходовав снаряды, экипаж оставил корабль, который был охвачен пожаром и дрейфовал ко входу в порт еще несколько часов, пока не затонул. "Giese" получил во время боя 21 пробоину. На нем погибло 87 человек экипажа, многие были ранены.

Следуя за разбитым "Giese", в гавань Нарвика вошел эсминец "Cossack", осторожно прокладывая себе путь среди загораживающих ее транспортных судов. Он внезапно попал на прямую наводку носовых орудий эсминца "Roeder" и тут же был встречен частым и точным огнем. В "Cossack" попало не менее 7 снарядов, вызвавших потери и повреждения. Было убито 9 человек экипажа и 21 ранены. Снаряды разрушили мостик, машинный телеграф, вышло из строя КО в результате чего он потерял управление и стал беспомощно дрейфовать на камни, пока не выскочил на южный берег фиорда. Отчаянным попыткам восстановить управление кораблем и навести порядок на борту препятствовал огонь немецких снайперов, полевых орудий и минометов с берега. Здесь "Cossack" и оставался в течении последующих 20 часов, пока после боя его не стащил с мели и взял на буксир эсминец "Kimberley". Сначала думали, что это результат стрельбы береговой батареи, но в действительности всё это наделали снаряды носовых орудий "Roeder". "Warspite" со своей стороны добавил неразберихи, стреляя из орудий главного калибра по вспышкам на берегу, приняв их за береговые батареи. Как только "Kimberley" и "Foxhound" пришли на помощь "Cossack", остатки экипажа "Roeder", расстреляв до конца все боеприпасы, ушли спасаться на берег. Возмездие настигло "Roeder" от этих английских эсминцев, артогонь и торпеды которых зажгли и пустили его на дно. Он взорвался и затонул как раз в тот момент, когда "Foxhound" проходил мимо него.

В то время как шел бой в гавани Нарвика, остальные английские эсминцы преследовали ушедшие в Ромбакс-фиорд оставшиеся четыре корабля Бея. "Zenker" и "Arnim", израсходовав все снаряды и торпеды, ушли в конец фиорда, где были оставлены экипажами, сошедшими на берег. Там на них открыли кингстоны и взорвали подрывные заряды.