L'U-47 se mit en position d'attaque et, à 1 h 16, lança une première salve de trois torpilles qui filèrent 30 noeuds vers leurs objectifs : une sur le bâtiment le plus au nord ; deux sur celui du sud. Une seule des torpilles explosa. Elle toucha la chaîne de l'étrave du bâtiment le plus proche, le Royal Oak, ne provoquant qu'une légère secousse à bord du cuirassé où l'équipage ne se réveilla même pas. L'alerte ne fut pas donnée.
Aussitôt Prien fit recharger les tubes. Il effectua une grande boucle pour prononcer une seconde attaque contre le bâtiment déjà touché et, un quart d'heure plus tard, une nouvelle salve de trois torpilles était lancée contre le Royal Oak. Cette fois, elle fut dévastatrice : une première torpille explosa à la hauteur du télépointeur, une deuxième sur l'avant du grand mât et la troisième sous le poste des fusiliers marins. La rade se réveilla en sursaut et connut instantanément une très grande effervescence. Dix-sept minutes après l'impact de la troisième torpille, le cuirassé chavira et coula par 30 mètres de fond, entraînant dans la mort vingt-quatre officiers et huit cent neuf hommes d'équipage.
Son forfait accompli, l'U-47 fit demi-tour et s'esquiva sans être inquiété. Il lui fallait faire vite pour reprendre la passe avant le changement de marée. Lorsqu'il se présenta, le courant était déjà très violent et, pendant de longues minutes, Prien avait beau réclamer sans cesse « dix jours de plus », le sous-marin faisait du sur place au point que l'équipage se vit pris au piège. Finalement, les moteurs poussés à pleine puissance eurent raison de l'obstacle et l'U-Boote parvint à gagner le large. Le raid avait duré au total 2 h 45. L'U-47 continua sa croisière sans histoire au cours de laquelle il contrôla un cargo norvégien avant de recevoir un message de Dônitz l'invitant à regagner au plus vite Wilhelmshaven.