Пока роль челноков взяли на себя подводные лодки, эсминцы и крейсер «Кадорна», действуя без малейшего перерыва. Конвой покинул Мессину в сопровождении 8 эсминцев. К югу от Мессинского пролива вторую линию поддержки образовали линкор «Дуилио», крейсера «Аоста», «Монтекукколи» и «Аттендоло» и 4 эсминца. Еще дальше шла группа, состоящая из линкоров «Литторио», «Дориа», «Чезаре», крейсеров «Тренто» и «Гориция» и 10 эсминцев, обеспечивая стратегическое прикрытие. Ее отправили, так как авиаразведка донесла, что на Малые находятся 2 линкора. О том, что это донесение оказалось ошибочным, узнали много позже. В результате такая операция означала привлечение всех наличных сил флота. Были предприняты усиленные меры ПЛО. Для участия в операции была привлечена вся имевшаяся итальянская и германская авиация.
Около 9.00 17 декабря германский самолет сообщил о присутствии в центре Средиземного моря британской эскадры. Она состояла из 1 линкора, 2 или 3 крейсеров и десятка эсминцев и двигалась на запад. Следует сказать, что так называемый линкор на самом деле был танкером, но точно так же ошиблись и все остальные самолеты-разведчики в тот день. Об ошибке стало известно только после войны. Благодаря этой ошибке, итальянцы проводили операцию в твердой уверенности, что англичане выслали эскадру для атаки конвоя. В действительности эта эскадра сама являлась конвоем — на Мальту следовал хорошо защищенный танкер. Уверенность, что англичане собираются атаковать итальянский конвой, вскоре укрепилась, когда пришло донесение о выходе мальтийских крейсеров. На самом же деле они намеревались принять танкер у его эскорта на полпути из Александрии.
Предыдущей ночью адмирал Каннингхэм получил информацию о передвижениях итальянского флота от подводной лодки, которая видела корабли, покидающие Таранто. Адмирал счел нежелательным отправлять главные силы Александрийского флота на поддержку конвоя, так как у него не было достаточного количества эсминцев прикрытия. Поэтому Каннингхэм приказал командиру конвоя адмиралу Вайэну маневрировать таким образом, чтобы избежать столкновения, пока танкер не прибудет к цели. После этого Вайэн должен был ночью атаковать итальянцев.
Адмирал Иакино, наоборот, получив информацию о присутствии британских кораблей, начал маневрировать таким образом, чтобы навязать им бой с группой «Литторио». Англичане находились примерно в 250 милях, поэтому он развил наибольшую скорость, которую позволяли машины «Чезаре» — 24 узла. Как только британский командир узнал об агрессивных действиях группы «Литторио», он повернул на юг, чтобы уклониться от встречи. Расстояние и соотношение скоростей были таковы, что столкновение могло произойти в лучшем случае в сумерках.
В 17.00 из донесений авиаразведки стало ясно, что англичане все еще слишком далеко, и встреча не состоится ранее заката, до которого оставалось всего 40 минут. Ночью же итальянским кораблям, не имевшим радара, следовало избегать встречи с противником. Кроме того, из перехваченных радиограмм Супермарина узнала, что конвой, который до сих пор оставался не замеченным противником, наконец обнаружен. Следовало принять меры для защиты драгоценного конвоя от ночных атак. Поэтому адмирал Иакино, опять по собственной инициативе, оставил идею активных действий, снизил скорость и начал готовиться к ночному бою.
Как раз в тог момент, в 17.30, группа «Литторио» заметила на восточном горизонте, где уже сгущалась темнота, множество разрывов зенитных снарядов. Это была британская эскадра, отбивавшая яростные атаки итальянских и германских самолетов. Корабли, вышедшие с Мальты, соединились с Александрийской группой, и англичане имели 7 крейсеров и 16 эсминцев против 3 линкоров, 2 крейсеров и 10 эсминцев итальянцев. Эскадра «Литторио» немедленно повернула на врага, и когда солнце скрывалось за горизонтом, были замечены надстройки британских кораблей. В 17.53 «Литторио» открыл огонь с дистанции 32000 метров, хотя быстро темнело и расстояние было великовато. Остальные итальянские корабли немедленно присоединились к нему.
На этот раз британская разведка сработала скверно. Адмирал Вайэн оказался под огнем итальянских кораблей, даже не подозревая до этого о надвигающейся угрозе. Он немедленно попытался прервать контакт, поставил дымзавесу и послал эсминцы в атаку. Английские крейсера, кажется, даже не отвечали на стрельбу итальянцев, потому что нигде вблизи итальянских кораблей не было видно всплесков. Иакино послал эсминцы в контратаку. Под прикрытием огня линкоров началась яростная дуэль двух миноносных соединений.
Итальянский крейсер «Гориция», находившийся ближе других к противнику, добился попадания в британский эсминец залпом 8" орудий. Эсминец вроде бы начал тонуть. Залп с «Маэстрале» тяжело повредил другой эсминец противника. В результате атака противника сорвалась раньше, чем эсминцы вышли на дистанцию торпедного выстрела. Они покинули район боя на большой скорости, прикрываясь дымзавесами.
На этих широтах сумерки всегда коротки. К 18.04 британские корабли полностью исчезли в темноте, и итальянцам не оставалось ничего другого, как прекратить стрельбу. Бой длился всего лишь 11 минут. Теперь следовало обратить внимание на защиту конвоя, так как казалось вполне вероятным, что адмирал Вайэн попытается ночью атаковать его, по крайней мере, своими эсминцами. Поэтому группа «Литторио» всю ночь патрулировала между конвоем и сектором, в котором исчезли британские корабли, образовав защитный барьер.
Странно, однако британские корабли не вернулись. Возможно, обрадовавшись, что с помощью темноты они выскочили из опасного положения, англичане не рискнули во второй раз испытывать судьбу. Им вполне хватило того, что танкер благополучно прибыл на Мальту. В действительности, они превосходно знали место и курс итальянских кораблей, так как авиаразведка всю ночь держала их под пристальным наблюдением. Вероятно, что некоторые корабли тоже оставались поблизости, так как из перехваченных радиограмм стало понятно, что англичане следили за передвижениями итальянцев с помощью радара. Однако адмирал Вайэн даже не попытался провести ночную атаку, хотя имел такой приказ от адмирала Каннингхэма. Он позволил очень важному итальянскому конвою проскочить между пальцев. В результате ночь, которая началась так тревожно, прошла для итальянцев совершенно спокойно. Просто невероятно спокойно. Уже много месяцев ни один итальянский конвой не мог похвастаться ничем подобным.
День 18 декабря тоже прошел без чрезвычайных событий. Теплоход «Анкара» отделился от основного конвоя, как и было приказано, и пошел в Бенгази без сопровождения. Он прибыл туда на следующий день без всяких происшествий. Сам конвой тоже подошел к Триполи благополучно. Но затем показала признаки жизни британская авиация с Мальты. Сначала на подходах к порту были сброшены магнитные мины. Затем был атакован сам конвой, ожидавший, пока эти мины вытралят. Несмотря на все трудности, утром 19 декабря 3 больших теплохода доставили свой ценный груз в порт назначения.
Тем временем мальтийские крейсера в сопровождении 4 эсминцев направились к Триполи. Вражеские корабли налетели на минный барьер примерно в 15 милях от Триполи. Это стоило им крейсера «Нептун» и эсминца «Кандагар». Крейсера «Аурора» и «Пенелопа» были серьезно повреждены и на несколько месяцев вышли из строя, ремонтируясь на Мальте.
Впервые за 2 горячих месяца итальянская операция завершилась полным успехом. Но не только это явилось долгожданной переменой. Эскадра «Литторио» целый день искала противника и вынудила отступить британскую эскадру. Неприятель и ночью не выказал желания продолжать бой, несмотря на возможности, предоставляемые ему радаром. Правда, англичанам противостояли значительно превосходящие силы, но это еще раз подтвердило, что они не желают принимать бой в неблагоприятных условиях. А ведь такие бои давно стали обычными для итальянского флота.
На успех итальянской операции немало повлияло отсутствие в составе британской эскадры авианосца. Следует также отметить очередные провалы итальянской авиаразведки. Например, итальянцы сумели атаковать британское соединение в результате случайного контакта в сумерках. Если бы адмирал Иакино располагал более точной информацией о позиции противника, он мог бы установить контакт раньше. Даже лишние полчаса боя в таких условиях привели бы к серьезным потерям, а может, и к полному разгрому британской эскадры. В любом случае, операция завершилась без потерь с итальянской стороны и с тяжелыми потерями для англичан. От артиллерийского огня и мин они потеряли 1 крейсер и 1 эсминец потопленными, а еще 2 крейсера и 1 эсминца тяжело поврежденными. Сюда не включены повреждения, вызванные воздушными атаками.