После интенсивного зимнего профилактического ремонта (в ходе которого команда практически полностью покинула корабль) «Лютцов» предполагалось выпустить во второй атлантический поход, дав ему возможность реабилитироваться за первый. На этот раз в качестве зоны действия командование флота избрало Южную Атлантику. Изменивший не только имя, но и класс, новоиспеченный тяжелый крейсер сменил также и командира. Место Венникера занял капитан цур зее Август Тиле, опытный моряк, командовавший в промежутке между войнами учебными парусниками и совершивший не одно кругосветное плавание.

21 января экипаж вернулся к службе, через 10 дней на борт приняли боезапас, после чего начались учения для восстановления боеспособности. В конце февраля новоиспеченный тяжелый крейсер ухитрился повредить правый винт в свежем льду, и его пришлось поставить в док. Только в начале апреля 1940 года «Лютцов» приступил к загрузке снабжения для 9-месячного рейда, но тут внезапно последовал личный приказ Гитлера задействовать его в операции «Везерюбунг» — захвате Норвегии и Дании, в которой флоту отводилась очень важная роль. Руководство Кригсмарине и адмирал Редер казались не слишком довольными таким изменением планов; тем более не выглядел счастливым Тиле, рассчитывавший на самостоятельный поход. Командованию флота удалось найти компромисс, который трудно назвать удачным. 2 марта Редер приказал присоединить "карманный линкор" к группе «Тронхейм», откуда, как казалось руководству, было бы удобно впоследствии начать атлантический рейд. Однако командовавший группой вице-адмирал Лютьенс рассматривал 27-узловый корабль как обузу для своего быстроходного соединения, которому в максимальной степени угрожало противодействие британского Флота метрополии. Так впервые выяснилось бывшее ранее чисто теоретическим соображение о "тактической неприкаянности" "карманных линкоров" в совместных действиях флота, неоднократно подтверждавшееся в более поздний период войны. Столь же неудобным решение командования было и для Тиле, который ясно понимал, что англичане проявят максимальную активность в норвежских водах, и прорваться в Атлантику ему будет практически невозможно, тем более, что остальные корабли и суда обеспечения, занятые во вторжении, не смогут оказать ему никакой поддержки. Командир «Лютцова» опасался также за судьбу выделенного для совместных действий танкера, который легко мог попасть "под горячую руку" всполошенных союзников.

Впрочем, вопрос о самостоятельном походе тут же отпал. На последнем перед выходом прогоне двигателей обнаружилась трещина в основании одного из двигателей. Старая болезнь проявилась вновь, лишая корабль возможности быть использованным по прямому назначению. Зато теперь ничто не препятствовало его участию в норвежской операции. Лютьенсу удалось-таки откреститься от «обузы», и «Лютцов» был включен в состав группы «Ольденбург», или "группы 5", предназначенной для оккупации столицы Норвегии Осло. Вопрос об атлантическом рейде откладывался до возвращения и ремонта с подкреплением фундаментов дизелей. Однако и ближайшая задача выглядела весьма внушительной. Не зря силы, выделенные для захвата баз в Осло-фиорде, оказались наиболее мощными из числа всех групп вторжения. Ожидалось, что норвежцы могут оказать сильное сопротивление, но действительность, пожалуй, превзошла ожидания германского командования.

Включение «Лютцова» в состав группы в последний момент позволила ему избежать почетной, однако, как оказалось, еще и очень опасной роли флагманского и штабного корабля группы. Ее теперь возглавил новый и не вполне боеготовый тяжелый крейсер «Блюхер», на котором и расположились флотский и армейский руководители операции, контр-адмирал Кюммец и генерал Энгельбрехт. На борт «Лютцова» погрузились 400 горных егерей под командованием майора фон Понсета и штаб соединения ВВС. На палубе разместилось свыше 20 т груза. В общем, "карманный линкор" оказался гораздо менее загруженным, чем флагман. Погрузка завершилась вечером 6 апреля, а утром следующего дня силы группы «Ольденбург» соединились в районе Киля. Колонна, возглавлялась «Блюхером», за которым следовал «Лютцов», легкий крейсер «Эмден» и 3 миноносца. В состав отряда входили еще 1-я флотилия тральщиков (8 единиц) и 2 китобойца, которые должны были доставить около 2000 человек десанта первой волны.

Немецкие корабли дошли незамеченными только до Скагеррака. В 7 часов вечера отряд обнаружила и атаковала английская подлодка «Тритон», в свою очередь засеченная миноносцем «Альбатрос». Лодке пришлось дать залп из неудобного положения, и торпеды прошли между «Блюхером» и «Лютцовом». Командир «Тритона» лейтенант-коммандер Пизи опознал «Блюхер» как линкор типа «Шарнхорст», а «Лютцов» — как легкий крейсер «Лейпциг», и стрелял по головному, но уже пропустив соединение впереди траверза. К тому же немцы увеличили скорость, и в результате все 10 торпед прошли мимо.

Несколько позже другая английская ПЛ, «Санфиш», также обнаружила немецкое соединение, но атаковать не смогла, хотя и сделала более важное дело — сообщила о нем командованию. Впрочем, назначение германского отряда так или иначе оставалось в тайне и для британцев, и для объекта атаки — норвежцев. За несколько минут до полуночи колонна вошла в Осло-фиорд, где горели все навигационные огни. Маленький норвежский патрульный корабль, «Пол-3», представлявший собой вооруженный малокалиберными орудиями китобойный пароход, осветил головной миноносец «Альбатрос» и открыл предупредительный огонь, но тут же был потоплен.

"Группе 5" предстояло пройти по Осло-фиорду около 100 км и преодолеть два укрепленных района, в состав которых входили батареи тяжелой артиллерии (280-305-мм) и несколько береговых батарей меньшего калибра. Первым препятствием являлась узкость между островами Булерне и Рауой, охранявшими вход во фьорд и подходы к главной военно-морской базе Новегии — Хортену. Оповещенные о том, что во фиорде творится нечто экстраординарное, норвежцы осветили колонну прожекторами с обоих сторон. Вслед за тем раздался предупредительный выстрел, легший недолетом у борта «Блюхера». И все же командиры батарей колебались принять самое важное решение — открыть огонь на поражение. Поддерживающий высокую для стесненного фарватера скорость (более 15 узлов), отряд миновал узкие секторы обстрела тяжелой батареи раньше, чем сомнения обороняющихся рассеялись.

Без четверти час 8 апреля «Блюхер» и «Эмден» начали высадку в районе базы в Хортене. Часть войск с обоих крейсеров пересадили на 6 сторожевых катеров типа «R» (Raumboote) и в сопровождении «Альбатроса» и «Кондора» отправили к берегу, а основные силы вновь двинулись в путь. Кюмметц вынужден был отдать приказ о снижении скорости до 7 узлов — плавание большим ходом при отсутствии навигационных огней, наконец-таки погашенных норвежцами, становилась опасным. Однако адмирал планировал форсировать второй укрепленный район «Оскарборг», расположенный в узкости Дрёбак, до наступления рассвета.

Сама природа позаботилась о почти идеальной позиции для обороны, а норвежцы в свое время приложили немало сил для ее укрепления. В этом месте Осло-фиорд сужается до полукилометра, простираясь между двумя островами Кахольм (северным и южным) и скалистым правым берегом. На островах находилось 6 артиллерийских батарей (всего 3 280-мм и 9 57-мм орудий), а в Дрёбаке — 3 батареи (3 150-мм, 2 57-мм и 2 40-мм орудия).

На неожиданность немцам рассчитывать уже более не приходилось: за прошедшие с момента обнаружения часы норвежцам удалось привести береговую оборону в относительную готовность. Главную силу представляла собой трехорудийная батарея Оскарборг на о. Кахольм. Правда, на ней не хватало офицеров и орудийной прислуги (по некоторым сведениям, там находилось всего 7 человек). Древние 280-мм пушки Круппа модели 1891 года стреляли относительно легкими, 240-кг снарядами, которые, тем не менее, вполне могли оказаться смертельными и для «Блюхера», и для «Лютцова». Однако станки открытых установок позволяли вести огонь в очень узких секторах, и перезарядить орудия для повторного залпа по одному и тому же кораблю было просто невозможно.