Операция началась 10 августа с выхода подводных лодок в назначенные районы. Утром 16 августа из Нарвика вышел линкор «Адмирал Шеер» под командой капитана 1 ранга Медсен-Болькена. Этот корабль водоизмещением более 12 тысяч тонн имел 20 орудий, в том числе 6 11-дюймовых (280-миллиметровых), 8 6-дюймовых (150-миллиметровых), 6 4-дюймовых (106-миллиметровых), 8 зенитных автоматов, торпедные аппараты. Плохая видимость обеспечивала ему скрытность движения.
19 августа «Адмирал Шеер» подошел к мысу Желания – месту назначенной встречи с одной из подводных лодок. Получив дополнительные данные о ледовой обстановке, линкор вошел в Карское море. Несколько дней он безрезультатно потратил на поиски советских транспортов. Между тем время, отведенное на операцию, шло.
Утром 23 августа командир линкора получил по радио сообщение от своего командования, что караван из 19 транспортов в сопровождении 4 ледоколов находится на пути к проливу Вилькицкого и держит курс на запад. Полагая, что транспорты смогут пройти дальше, если ветер переменит направление и очистит пролив от льда, командир линкора решил занять позицию на их вероятном пути, ближе к полуострову Таймыр. Но фашисты просчитались. Они недооценили опыт и мастерство кораблевождения советских моряков. Транспорты успешно прошли среди льдов. Потеряв надежду атаковать большой караван, идущий с востока, командир линкора решил ограничиться нападением на транспорты, стоявшие у пролива Вилькицкого.
Утром 25 августа линкор направился к банке Ермака. Около 12 часов фашисты заметили мачты ледокольного парохода «Сибиряков», который следовал к Северной Земле с грузом для метеорологической станции. Увеличив ход, линкор пошел на сближение. В 12 часов 18 минут «Сибиряков» сообщил на Диксон, что его преследует корабль противника. Через полчаса после этого линкор открыл по ледоколу огонь. «Сибиряков», на котором были только две старые пушки, стал отстреливаться, одновременно стараясь скрыться за своим дымом. Однако получил несколько попаданий тяжелых снарядов, загорелся и начал тонуть.
18 человек из числа команды «Сибирякова», находившиеся в спасательной шлюпке, в том числе тяжело раненный капитан А. А. Качарава, были захвачены фашистскими пиратами. Только одному члену экипажа – кочегару П. И. Вавилову – удалось на полузатопленной шлюпке добраться до острова Белуха, откуда через месяц, после неимоверных лишений, его снял высланный с Диксона самолет.
Дальнейшие события развивались так. Сразу же после уточнения сведений, полученных от Монда, штаб морских операций западного сектора Арктики оповестил все суда в море и береговые станции о возможности появления вражеского рейдера. Радиосвязь в Арктике работала четко. Хотя при прохождении через «зоны молчания» судовым радиостанциям действовать запрещалось, на всех судах в определенные часы слушали передачи радиоцентра Диксона и своевременно получали нужные сведения. За судами периодически следили с воздуха самолеты нашей полярной авиации. На острове Диксон начальник штаба Н. А. Еремеев и дежурный диспетчер аккуратно передвигали по карте флажки с названиями судов и каждое утро докладывали по радио в Москву о движении транспортов и о работе арктических портов. Круглые сутки несли вахту радисты на радиоцентре Диксона и полярных станциях. Крепко прижав наушники, они старались уловить в хаосе звуков, заполнявших эфир, позывные судов, установить, что происходит на трассе Северного морского пути и за ее пределами.
После потопления «Сибирякова» командир «Адмирала Шеера» больше не мог рассчитывать на скрытность своих действий в Карском море. Пираты стали торопиться, тем более что под влиянием северо-западных ветров ледовая обстановка у пролива Вилькицкого резко осложнилась. Перед уходом из Карского моря командир рейдера решил нанести удар по острову Диксон, разгромить порт и радиоцентр, лишить Северный морской путь основной базы в его западной части. Фашисты намеревались высадить десант, захватить в плен руководителей штаба морских арктических операций и добыть важные документы с планами навигации по Северному морскому пути.
Бывший помощник уполномоченного ГКО по перевозкам на Севере Евгений Матвеевич Сузюмов так рассказал о нападении на Диксон немецкого линкора:
«27 августа, пользуясь утренним туманом, рейдер воровски подкрался к Диксону, вошел на внешний рейд и открыл орудийный огонь по порту, мирному поселку, полярной станции. Это нападение не застало жителей острова врасплох. Линкор был вовремя замечен с наблюдательного пункта Нового Диксона, и, когда он несколько минут спустя появился перед проливом Вега, ведущим во внутреннюю бухту, и открыл огонь, на острове уже подготовились к обороне.
Неожиданно для экипажа фашистского линкора с берега ударила шестидюймовая пушка. Снятая с береговой батареи и подготовленная к отправке на Новую Землю, она стояла на причале. Старший лейтенант Корняков с помощью краснофлотцев развернул ее и открыл огонь по фашистскому линкору.
