Девять часов спустя после визита воздушного разведчика эскортные корабли обнаружили и атаковали глубинными бомбами германскую подводную лодку. Больше попыток нападения до исхода суток не было.

Командующему Северным флотом адмиралу А. Г. Головко было послано сообщение, что РQ-17 обнаружен немецким самолетом и что «Тирпица» в Тронхейме нет.

В ночь на 4 июля конвой был атакован самолетами-торпедоносцами и потерял свое первое судно: поврежденный транспорт был добит кораблями эскорта. Еще три судна были торпедированы самолетами в тот же день. К этому времени конвой уже находился в 150 милях от острова Медвежий. Атака была предпринята одновременно 24 самолетами. Торпеды попали в два союзных транспорта и советский танкер «Азербайджан». Первые два, покинутые командами, были расстреляны кораблями эскорта, но «Азербайджан» с грузом растительного масла, справившись с пожаром, продолжил путь в составе конвоя.

Получив донесение от разведки о выходе из норвежских баз фашистской эскадры, состоявшей из линкора «Тирпиц», «карманного» линкора «Адмирал Шеер» и группы эскадренных миноносцев, британское Адмиралтейство приказало адмиралу Гамильтону предоставить транспортным судам «право самостоятельного плавания» в советские порты одиночным порядком без охранения, курсами по своему усмотрению. Что и было выполнено с удивительной, даже странной поспешностью. Произошло это до прибытия конвоя к границам советской операционной зоны, причем о распоряжении английского Адмиралтейства командование Северного флота в известность не поставили, вследствие чего оно не могло предотвратить и приостановить выполнение пагубного приказа о рассредоточении транспортных судов. Подчиняясь приказу, английские эсминцы бросили транспортные суда на произвол судьбы и направились на прикрытие авианосца. В Адмиралтействе посчитали, что прикрытие больших кораблей было слабым и его следовало усилить за счет кораблей, охранявших конвой.

Вслед за сигналом рассредоточиться и уходом эсминцев конвой распался. Одна группа транспортов вместе с двумя малыми эскортными кораблями направилась к Новой Земле, другая пошла туда же, но самостоятельно и вообще без какого-либо сопровождения; остальные суда взяли курс в направлении Кольского залива и горла Белого моря.

На перехват этим разрозненным группам и одиночным судам немедленно устремились немецкие подводные лодки. Транспорты были совершенно беззащитными. Скорость у них была небольшая — 8–10 узлов. Лучшей добычи для германских подводных лодок и авиации быть не могло, чем они и воспользовались.

Капитаны транспортов позднее рассказывали, в каком плачевном состоянии оказались их нагруженные до предела суда, имевшие малый ход. Подводные лодки противника без помех их атаковали, а поврежденные расстреливали, как на полигоне, из пушек, не тратя дорогих торпед.

Как только были получены сообщения о случившемся с РQ-17, командование Северного флота приняло энергичные меры для поиска и спасения уцелевших транспортов, выслав для этого корабли и самолеты. Обнаруженные в самых различных пунктах, вплоть до Новой Земли, уцелевшие транспорты под охраной советских кораблей были сопровождены в Архангельск.

Фашистские корабли, посланные наперехват конвоя, 5 июля обнаружила подводная лодка К-21 под командованием капитана 2 ранга Н. А. Лунина. Вместе с другими лодками она была заранее направлена в район острова Ингей по соответствующему плану развертывания сил Северного флота для обеспечения перехода конвоя и действовала в самых тяжелых, невыгодных для подводной лодки условиях: при незаходящем солнце заполярного лета и в полный штиль.

5 июля в 16 ч 33 мин акустик К-21 услышал шумы справа по носу. Это шла эскадра противника. После маневрирования, изменяя 15 раз курс, подводная лодка оказалась в центре вражеских кораблей и атаковала линкор «Тирпиц».

По докладу Лунина, был произведен залп четырьмя торпедами из кормовых аппаратов с интервалом в 4 с и с дистанции 18 кабельтовых. Два взрыва были зарегистрированы акустиками через 2 мин 15 с; гул третьего взрыва продолжался 20 с; за ним послышались еще два взрыва. Причиной последних трех взрывов Лунин считал то, что вражеский эсминец, который повернул на контркурс к линкору, когда К-21 выпустила первую торпеду, скорее всего перехватил ее на себя и затонул, после чего на нем, в момент его гибели, взорвались глубинные бомбы. Дерзость атаки ошеломила немцев, и они упустили К-21.

Сутки спустя самолеты авиаразведки Северного флота обнаружили «Тирпиц» и сопровождавшие его корабли охранения неподалеку от норвежских берегов. Немецкая эскадра уходила на юг и шла курсом, который не мог привести ее к месту встречи с РQ-17. Скорость эскадры была примерно 10 узлов, необычная для той ситуации. Немецкие историки факт атаки «Тирпица» категорически отрицают.

8 июля советские самолеты-разведчики вновь обнаружили линкор, два крейсера и семь эсминцев на якоре к юго-западу от острова Арней. Спустя еще два дня «Тирпиц» был поставлен в ремонт.

Таким образом, хотя противники и были на довольно близком друг от друга расстоянии, решительное сражение не состоялось. Участь конвоя РQ-17 широко обсуждалась в зарубежной печати. Английские авторы всячески пытались оправдать действия британского Адмиралтейства. Адмирал Гамильтон, как это стало известно после рассекречивания документов Адмиралтейства, инструктируя командиров кораблей, меньше всего говорил о необходимости надежного прикрытия конвоя от вражеских подводных лодок и авиации. Главное внимание он уделял другому: заманиванию «Тирпица», чтобы нанести ему сокрушительный удар. Поэтому основные силы прикрытия и поддержки конвоя решено было держать на значительном расстоянии от транспортов. Конвой, таким образом, рассматривался лишь как приманка для немецких крупных кораблей. В случае обнаружения вражеской эскадры англичане должны были бросить на нее авианосную авиацию. Но адмиралов предупредили: вступать в бой, лишь убедившись в превосходстве своих сил над противником.