Ровно месяц спустя, 25 сентября 1941 года Супермарина получила информацию, что линкор «Нельсон», авианосец «Арк Ройял», 2 крейсера и 12 эсминцев вышли из Гибралтара и двигаются на восток. На следующий день итальянский самолет-разведчик заметил эту эскадру к югу от Балеарских островов, а французский самолет заметил конвой, идущий возле Алжира.
Чтобы не попасть в ситуацию, аналогичную случившейся в прошлом месяце, англичане разработали несколько приемов, которые должны были помочь им провести конвой и заставить итальянцев поверить, будто им противостоят более слабые силы, чем на самом деле. Неприятель надеялся завлечь итальянский флот в бой и нанести ему решительное поражение. Для этой цели вместе с конвоем на Средиземное море были отправлены линкоры «Родней» и «Принс оф Уэллс». Кроме того, англичане разделили свои силы на несколько отрядов.
Вечером 26 сентября Супермарина отправила в море линкоры «Литторио» и «Витторио Венето», крейсера «Тренто», «Гориция», «Абруцци» и «Аттендоло» и 9 эсминцев. Хотели также выслать и 3 маленьких линкора вместе с дополнительными крейсерами, однако в те дни флот испытывал жесточайшую нехватку топлива и мог задействовать только часть своих кораблей. Супермарина поверила, что итальянский флот сильнее вражеского, хотя на самом деле было иначе. Однако именно нехватка топлива, а не уловка англичан определила состав итальянской эскадры.
Верховное Командование приказало флоту вступать в бой с англичанами, «только если он будет иметь решительное превосходство». ВВС получили приказ проводить атаки только до полудня, после чего в районе боя должен был появиться флот. Таким образом командование надеялось получить дополнительную информацию о противнике и расколоть его строй, чтобы повысить шансы итальянской эскадры на успех в последующем бою.
Однако так получилось, что к полудню 27 сентября итальянские самолеты не принесли почти никакой новой информации, а ВВС начали свои атаки только в 13.00. Если бы итальянский флот продолжал выжидать, британский конвой сумел бы проскользнуть к мысу Бон Поэтому адмирал Иакино решил рискнуть начать действовать, не имея информации, и в 12.30 он приказал своему флоту выдвигаться к предполагаемому вражескому маршруту. После 2 часов следования намеченным курсом, в 14.30, итальянцы начали ожидать появления британского соединения. Несколько новых донесений самолетов так и не пролили света на складывающуюся ситуацию. В них не говорилось ни о составе вражеской эскадры, ни о ее курсе. Более того, не был даже известен результат воздушных атак итальянцев. Не появились итальянские истребители для сопровождения своих кораблей, хотя в любой момент можно было ожидать атаки торпедоносцев с «Арк Ройяла». Продолжать действовать вслепую в такой обстановке неопределенности и нескоординированности значило подвергать себя неоправданному риску. Вдобавок начал сгущаться туман, снизивший видимость до 10000 метров. Поэтому в 15.00 адмирал Иакино решил — снова по собственной инициативе — на короткое время повернуть назад, надеясь, что ВВС все-таки получат какие-то сведения. В 15.30 он сделал вывод на основе имеющейся информации, что англичане объединили свои разрозненные группы в единое целое в 20 милях от него, и что теперь они имеют 3 линкора. Расшифровав британские радиограммы, Иакино узнал, что «Арк Ройял» уже поднял свои самолеты в атаку, тогда как итальянских истребителей по-прежнему не было видно. Имея приказ не вступать в бой с превосходящими силами и сопоставив все имеющиеся сведения, Иакино продолжил отход. На его решение повлияли опасения получить повреждения, находясь поблизости от более сильной вражеской эскадры.
Немного позднее ВВС сообщили, что враг имеет только 1 линкор, и что итальянские самолеты потопили 1 крейсер и повредили 2 других. Кроме того, возможно, был поврежден и линкор. Учитывая эти новости, полученные в 17.00, адмирал Иакино немедленно повернул на юг, надеясь успеть до заката использовать все преимущества выглядевшей благоприятно ситуации.
А что в это время происходило у неприятеля? Английские рапорты говорят, что их самолеты обнаружили присутствие итальянского флота только в 13.30. В это время он находился в 70 милях от британских главных сил и двигался на юг. В это же время началась атака итальянских торпедоносцев. «Нельсон» получил попадание торпедой, его скорость снизилась до 15 узлов.
В 14.00 британский командующий адмирал Сомервилл отправил «Нельсон» на соединение с конвоем, который шел вдоль берегов Туниса, а сам с остальными кораблями пошел навстречу итальянцам. В 15.06 его разведывательный самолет сообщил, что итальянцы развернулись и двигаются на север. Вскоре после этого британские самолеты потеряли контакт с итальянским флотом. Поэтому адмирал Сомервилл, тоже основываясь лишь на предположениях, начал выжидательное маневрирование, держась между конвоем и предполагаемой позицией неприятеля.
В 16.58, как раз в тот момент, когда адмирал Иакино повернул на юг, чтобы догнать англичан, Сомервилл, не имея никакой информации, тоже решил повернуть на юг. Так получилось, что эскадры противников, ничего не зная друг о друге, практически всю вторую половину дня маневрировали на параллельных курсах и совершенно случайно держали дистанцию между собой практически постоянной. В 18.12, не имея никаких сведений об англичанах, Супермарина приказала Иакино двигаться в район к востоку от Сардинии и там ожидать наступления утра.
На закате главные силы англичан тоже повернули, чтобы вернуться в Гибралтар, а конвоя продолжал следовать на восток под прикрытием 3 крейсеров и десятка эсминцев. До наступления темноты торпедоносцы совершили 4 атаки против конвоя, и грузовое судно «Империал Стар» получило попадание. После нескольких безуспешных попыток буксировать его, судно было затоплено, а экипаж снят. Итальянские торпедные катера, патрулировавшие в Сицилийском проливе, не заметили конвоя. Ночью крейсер «Хермайона» отделился от конвоя и обстрелял Пантеллерию. Согласно английским рапортам, обстрел был очень успешным, но в действительности он вызвал мало разрушений. Большинство снарядов упало в море.
29 сентября Гибралтарское соединение возле Алжира было атаковано подводными лодками «Диаспро», «Серпенте» и «Адуа». Первые две лодки донесли, что их торпеды определенно взорвались, но в английских донесениях ничего не говорится о повреждениях, полученных в этом столкновении. «Адуа» была контратакована англичанами и потоплена. Хотя Люфтваффе приняли участие в операции, их самолеты не смогли найти цели.
Итальянский флот продолжал крейсировать восточнее Сардинии до 14.00 28 сентября. Британские самолеты постоянно следовали за ним, тогда как Иакино, можно сказать, блуждал в потемках. В целом операция завершилась полным разочарованием и колоссальным расходом бесценного топлива. Кроме того, рухнули надежды на эффективное взаимодействие авиации и кораблей.
Итальянские ВВС бросили в бой крупные силы, но не сумели добиться ничего более серьезного, чем незначительные повреждения нескольких кораблей противника. Вдобавок они, похоже, совершенно забыли свои обещания взаимодействия с кораблями в море. Ведь самолеты ВВС атаковали после полудня, а не утром, лишив флот возможности использовать благоприятную ситуацию. Истребители ВВС прикрывали эскадру в течение всего 30 минут, примерно в 17.00. Летчики также оказались неспособны дать удовлетворительную информацию о составе британского флота. Более того, их сообщение, что англичане имеют всего 1 линкор, могло поставить итальянский флот в трудное положение при ином развитии событий.
До середины марта 1942 года англичане больше не предпринимали на Средиземном море крупных операций. Тем временем, Супермарина в ноябре приказала флоту обстрелять Тобрук, несмотря на кризисную ситуацию, в которой флот находился. Супераэрео, не сумев справиться с рухнувшими на него проблемами, отказалось обеспечить хотя бы минимальное воздушное прикрытие, необходимое для такой операции в водах Киренаики. В результате приказ начать операцию сначала был задержан, а потом и вообще отменен.
