双方的空军，首先在芬兰湾上空展开了殊死交锋。
德军一个战斗航空团（120架单引擎战斗机组成）先打头阵，意图消灭戈格兰岛的苏联空军实力，为后续赶来的俯冲轰炸航空团（80架斯图卡轰炸机）扫清障碍。
岛上的苏联空军也倾巢而出，1整个混装航空师（180架飞机）全部出动，这个师的所有战斗机（120架战斗机）都向南飞去，迎战德国的战斗航空团。
而其余的60架轰炸机（20架tu-2t，40架pe-2）在1个补充战斗机航空团（60架战斗机）的保护下，向西飞去，袭击德国海军舰队。
双方的力量势均力敌，战斗机数量非常接近。但考虑到德国飞行员素质较好的因素，苏联空军这边还是有点吃亏，幸好这次是低空作战，苏联战斗机在低空性能上占了不少优势，也算是弥补了飞行员素质上的劣势。
正当苏德战斗机开始交战，在空中相持不下的时候，苏联的轰炸机团已经飞到了德国舰队的上空。
还没等德国人反应过来，苏联40架pe-2高速轰炸机已经锁定了各自的轰炸目标，俯冲而下，投下了一枚又一枚的鱼雷。图-2t鱼雷轰炸机也开始低飞，往重点打击目标——格奈森瑙号、舍尔上将号和欧根亲王号靠近，投下了挂载鱼雷。
只不过，这批飞行员的素质并不算太好，训练还是少了一点，投弹的准确度也是比较低。
一些轰炸机投鱼雷的位置离船只太远（大概是害怕被防空炮炸中的缘故），偏差很大，也有一些轰炸机在投下鱼雷之前被德国护航飞机击落，最终只有三分之一的航空鱼雷命中了各自的目标。
作为德国波罗的海舰队的旗舰，格奈森瑙号战列巡洋舰固然是苏联空军袭击的首要目标，第一轮轰炸下来，这艘战列巡洋舰就中了好几发鱼雷了。
不过，苏联的机载鱼雷威力实在是有限，几发鱼雷对这首战列巡洋舰造成的伤害有限，根本没法击穿格奈森瑙号厚达350毫米船身装甲。
舍尔上将号就没这么幸运了，这艘船身装甲厚度只有80毫米的重巡洋舰，中了1发鱼雷之后就已经开始入水，船身开始倾斜了。
更何况这艘被列入“重点打击对象”的袖珍战舰，中的鱼雷也不止1发，而是3发！其中一枚鱼雷还击中了炮塔附近的装甲，点燃了弹药库，引发了一场大爆炸，缺口也变得更大。
冰冷的海水从3个被鱼雷炸出的洞里流入船内，船身开始往左侧倾斜，而且倾斜的角度越来越大。无论船员采取什么样的措施，都无法阻止海水的流入。
一些船员已经预测到这艘船的命运，舰长还没下令弃船，他们就已经冲出甲板，跳水逃生。舰长并没有追究这些船员的责任，就在第3个船员跳水之后，他就已经下达了弃船逃生的命令，告别了这艘“伟大的”德意志军舰。