Немецкий воздушный разведчик обнаружил конвой 1 июля. В тот же день на него вышли две германские подводные лодки. Все ударные силы немцев немедленно были приведены в действие. Первыми обрушились на фактически беззащитные транспорты подводные лодки. Немцам удалось повредить три транспорта, в том числе один советский.
С 4 июля по конвою начала наносить массированные удары немецкая авиация. Соединения надводных кораблей противника ожидали подхода конвоя на траверз Альтен-фьорда. В ночь на 5 июля германская эскадра вышла в море. В шхерах тяжелый крейсер и три эсминца наскочили на подводные камни, получили повреждения и возвратились в базу, остальные взяли курс к каравану союзных судов.
В тот момент, когда необходимо было усилить охрану транспортов, произошло необъяснимое с точки зрения здравого смысла событие: британское адмиралтейство приказало отрядам ближнего и дальнего прикрытия срочно отойти на запад. Командование конвоя получило распоряжение: конвою рассеяться, транспортам одиночно и небольшими группами следовать в советские порты. Из непосредственного охранения отзывались и эсминцы.
Таким образом, на наиболее опасном участке пути транспортные суда остались без прикрытия.
Однако через несколько часов после выхода из Альтен-фьорда эскадра была обнаружена летчиком 2-го гвардейского полка капитаном И. Я. Гарбузом. По его донесению, на нее нацелились дежурившие на позициях подводные лодки Северного флота. Ближе всех оказалась К-21 под командованием Героя Советского Союза капитана 2-го ранга Н. А. Лунина.
Обнаружив эскадру, Лунин проник внутрь вражеского ордера и атаковал линкор «Тирпиц». Подводники выпустили четыре торпеды и зафиксировали два взрыва. Эскадра повернула обратно. «Тирпиц» встал на длительный ремонт.
А в это время слабо вооруженные транспорты подверглись нападению немецких подводных лодок. Вражеские подводники наводили на транспорты также крупные группы бомбардировщиков и торпедоносцев, и те сравнительно легко расправлялись со своими жертвами. По советским данным, с 4 по 10 июля по одиночным транспортам нанесли удары 130 Ju-88, 43 Не-111 и 26 Не-115.
Только небольшая группа транспортов под охраной малых боевых кораблей сумела уйти к кромке льда, там выждала время и, изменив курс, благополучно достигла берегов Новой Земли. Мужество и настойчивость проявили экипажи двух советских транспортов, следовавших в составе конвоя PQ-17. Поврежденный «Азербайджан», отбиваясь от многочисленных атак немецких бомбардировщиков, дошел до Новой Земли, а «Донбасс» невредимым прибыл в Архангельск.
