В 08:20 подошел еще один полк штурмовиков из Латвии и полк штурмовиков с аэродрома Асте. Истребители полков схватились с заменившимися к тому времени немецкими истребителями. Штурмовики атаковали десантные баржи в заливе. Потеряв 3 самолета, летчики потопили 6 десантных паромов и нанесли бомбо-штурмовой удар по сидящим на мелях транспортам. Последними к заливу подошли бомбардировщики из Таллина под прикрытием истребителей, поднявшихся с аэродрома Лейзи. Бомбардировщики атаковали десантные паромы и сидящие на мелях транспорты. Удалось потопить 5 паромов и поразить 3 транспорта. Потеряли два самолета.
Одновременно полк торпедоносцев атаковал броненосцы. Неподвижный и лишенный зенитной артиллерии «Шлезиен» получил сразу три попадания и быстро затонул. «Шлезвиг-Гольштейн» получил две торпеды, но остался на плаву. Кроме того, был торпедирован и затонул один тральщик. Торпедоносцы потеряли пять самолетов.
К 11 часам обстановка стабилизировалась. Немцам удалось высадить десант численностью до 9 тысяч человек на обоих берегах залива Тагалахт. Десантники захватили две трети полуострова Хундсорт, создав плацдарм размером 7 на 10 км на западном берегу залива. Другой плацдарм размером 3 на 5 км был захвачен на восточном берегу залива. С нашей стороны плацдармы блокировали один стрелковый полк, один кавполк и два полка боевой поддержки. Верховье залива осталось в наших руках. Один полк воздушных десантников численностью до полутора тысяч человек был окружен нашим кавполком на аэродроме Когула и еще один полк – в селении Асте. Немецкие бомбардировщики и штурмовики наносили удары по нашим войскам, атакующим десантников.
Командующий флотом Балтийского моря вице-адмирал фон Фридебург решил вывести из боя получивший тяжелые повреждения броненосец «Шлезвиг-Гольштейн». Все 10 транспортных судов десантного конвоя были сожжены и сидели на мелях в заливе Тагалахт. На плаву в заливе у немцев осталось 6 десантных паромов и 7 катеров, осуществлявших связь между плацдармами на обоих берегах залива.
Нарком флота Н. Г. Кузнецов добился у Верховного Главнокомандующего разрешения использовать авиацию дальнего действия для борьбы с немецкими конвоями и кораблями. Командующий Балтфлотом Трибуц получил согласие командования Прибалтийским фронтом привлечь для борьбы с десантами фронтовую авиацию. Оба имевшихся на фронте полка пикирующих бомбардировщиков было решено использовать против тяжелых кораблей противника.
Командующий 27-й армией генерал Берзарин убедил комфронта Ф. И. Кузнецова перебросить на остров Сааремаа еще одну дивизию, входившую в 27-ю армию – 184-ю стрелковую. По предвоенному плану, дивизия осуществляла противодесантную оборону побережья на участке от Пярну до Таллина. После полного укомплектования личным составом дивизий тылового рубежа актуальность этой задачи отпала. Организовать срочную переброску дивизии на остров Сааремаа поручили командующему морскими силами БОБР адмиралу Кабанову. С привлечением по мобилизации рыбацких сейнеров, портовых буксиров, малых судов и крупных катеров к утру следующего дня на остров удалось перебросить пять стрелковых батальонов.
В 15:00 в штаб флота поступило донесение с «Щ-14» о выходе из Ботнического залива нового конвоя из 18 транспортов в сопровождении тральщиков и катеров. Позднее выяснилось, что немцы перебрасывали 167-ю пехотную дивизию. Несколько позже с подлодки, стоящей в завесе у Готланда, зафиксировано прохождение конвоя из 12 десантных паромов и трех тральщиков. Крейсеры «Кельн» и «Нюрнберг» с двумя миноносцами форсированным ходом пошли от залива Тагалахт навстречу конвою транспортов. Экстраполяция курсов и скоростей конвоев позволила штабу флота сделать вывод, что и на этот раз целью десантной операции будет остров Сааремаа.
С 19 часов по конвою транспортов начала наносить удары дальняя авиация. Всего к ударам было привлечено 9 полков дальней авиации, дислоцированных в полосе Прибалтийского и Западного фронтов. Это была первая за все время войны операция дальней авиации, проведенная в дневное время. Полки подходили к Таллину, где к ним присоединялись звенья флотских бомбардировщиков, выводившие полки на цель. Бомбометание проводили с высоты 6500 метров полковыми залпами из строя «колонна девяток». На такой высоте противодействие оказывали только зенитные пушки крейсеров – всего 12 стволов калибра 88 мм, что не обеспечивало достаточной плотности зенитного огня. При таком способе бомбометания бомбовый ковер накрывал полосу шириной 1200 метров и длиной 2800 метров. Загрузка бомбардировщиков стокилограммовыми фугасными бомбами обеспечивала среднюю плотность поражения в одну бомбу на гектар площади. Большая ширина зоны поражения делала бессмысленными маневры уклонения, которые пытались совершать транспорты и корабли. Попадания одной стокилограммовой бомбы, как правило, хватало для потопления или, по крайней мере, обездвиживания транспорта водоизмещением 2–3 тысячи тонн.
К 23 часам, когда отбомбился последний полк, в строю конвоя осталось пять транспортов, два крейсера, два миноносца и два тральщика. Были потоплены восемь транспортов, еще пять транспортов и два тральщика потеряли ход, затем все они были потоплены следовавшими за конвоем подводными лодками из завесы у Готланда.
В 21:30 был нанесен массированный воздушный удар по линкору «Тирпиц». В атаке участвовали два полка пикирующих бомбардировщиков и полк торпедоносцев. От Таллина полки пикировщиков, не имевших опыта поиска морских целей, лидировали торпедоносцы. Сопровождающий бомбардировщики полк истребителей разогнал эскадрилью прикрытия эскадры.
В 21:30 по команде руководившего налетом командира полка торпедоносцев подполковника Шумского 25 торпедоносцев и 32 пикировщика АР-2 и Пе-2 одновременно со всех направлений атаковали линкор. Их встретили огнем 64 орудия кораблей калибром от 20 до 381 мм. Основное внимание зенитчики уделили торпедоносцам. Им удалось сбить четыре торпедоносца и два пикировщика. Линкор получил четыре торпеды и не менее девяти попаданий бомб. Звено разведчиков МБР-2, сопровождавшее линкор в отдалении, сообщило, что после налета линкор двинулся к шведскому берегу ходом не более десяти узлов, имея на борту три крупных очага пожаров, с креном на правый борт.
В 22 часа отряд легких сил Балтфлота в составе двух легких крейсеров и трех дивизионов эскадренных миноносцев, всего 13 вымпелов, под командованием командира отряда легких сил контр-адмирала Дрозда атаковал патрулировавший выход из Ирбенского пролива отряд немецких кораблей: «карманный» линкор «Адмирал Шеер» и два эскадренных миноносца. Артиллерийский бой проходил на дистанции 80–120 кабельтовых и продолжался до полуночи. Торпедной атакой линкор был потоплен. Крейсер «Киров» и эскадренный миноносец «Сторожевой» получили значительные повреждения и вернулись в Рижский залив. Эсминец «Гордый» затонул.
Дивизион лидеров эсминцев капитана второго ранга Петунина, воспользовавшись тем, что немецкие корабли были связаны боем, оторвался от противника и двинулся на перехват конвоя. К моменту подхода наших эсминцев к заливу Тагалахт транспорты уже втянулись в залив. Эсминцы были обстреляны немецкими легкими крейсерами и после короткой перестрелки отошли.
В 04:40 подлодка Щ-27 старшего лейтенанта Травкина оказалась в выгодной позиции в 8 кабельтовых от маневрировавшего на подходах к бухте Тагалахт крейсера «Нюрнберг». Подводники своего шанса не упустили. Получив попадание в левый борт, крейсер малым ходом пошел на северо-запад.
В заливе Тагалахт транспорты и десантные баржи попали под обстрел полевой артиллерии двух наших дивизий. Немецкие крейсеры были заняты перестрелкой с нашими эсминцами и не имели возможности подавить полевую артиллерию. В итоге все пять транспортов загорелись и выбросились на мель. Всего противнику удалось высадить на берег чуть больше стрелкового полка. Остальные части 167-й пехотной дивизии нашли свою смерть на дне Балтийского моря.
В 00:40 немцы высадили парашютный десант в составе одного полка на аэродроме Лейзи, им удалось захватить ВПП и уничтожить большую часть самолетов-истребителей. Одновременно на аэродроме Когула был высажен с планеров еще один десантный полк. Генерал Берзарин отдал приказ направить в Лейзи три стрелковых батальона из 184-й сд, высадившихся на юго-восточном побережье Сааремаа. Два батальона, высадившиеся в порту Курессааре, были направлены в Когулу. Утром высадившиеся десантники были окружены подошедшими батальонами.