Оповещенным "Тенедосом" англичанам не пришлось даже прибегнуть к помощи радаров. Стало ясно, что атака неминуема и произойдет скоро. Командир "Рипалса" Теннант связался с Филиппсом и сообщил, что предпочел бы в момент атаки поддерживать скорость около 25 узлов, поскольку при максимальном ходе вибрация корпуса старого линейного крейсера резко снижала эффективность его 102-мм зениток.
Первые ударные самолеты заметили соединение "Z" в 11 часов. Японцы планировали координированную атаку силами всех эскадрилий, но это оказалось невозможным, поскольку вылет производился по схеме "ищи и атакуй", и атаки происходили последовательно и независимо друг от друга.
"Принс оф Уэлс" и "Рипалс" открыли огонь, как только самолеты оказались на дистанции стрельбы. В 11-15 8 бомбардировщиков из состава 5-й эскадрильи группы "Михоро", действуя в плотном строю фронта, одновременно сбросили бомбы с высоты 3000 м на "Рипалс". Им пришлось испытать мощь зенитного огня 133-мм и 102-мм пушек: 5 самолетов получили повреждения. Самолеты этой эскадрильи были вооружены 250-кг бомбами, одна из которых попала в ангар левого борта "Рипалса" - без особых последствий для боеспособности линейного крейсера.
Вторую атаку около 11 -45 произвели сразу две торпедоносные эскадрильи из состава группы Тензан", 1-я и 2-я. Самолеты последовательно, группами по 2-3, сбрасывали торпеды с дистанции 600- 1500 м и высоты 10-60 м. Небольшая задержка 2-й эскадрильи, командир которой, лейтенант Такай, не был уверен относительно того, кого он атакует - противника или свои линейные крейсера типа "Конго", сорвала захват в "клещи". 1-я эскадрилья (кроме одного самолета) выпустила торпеды в "Принс оф Уэлс", 2-я и один из самолетов 1 -й - в "Рипалс". Оставшиеся 6 самолетов группы "Михоро" произвели безрезультатную бомбардировку "Рипалса" 250-кг бомбами. Высотные бомбардировщики плохо различали цели, и, выполняя приказ атаковать самый большой корабль, раз за разом выбирали более длинный "Рипалс". Однако главной силой являлись торпедоносцы. По сообщениям очевидцев, адмирал Филлипс, наблюдая за снижающимися для атаки самолетами, в ответ на замечание сигнальщика, что они перестраиваются для торпедной атаки, воскликнул: "Торпедоносцы? Нет, нет, У них здесь не может быть торпедоносцев!". Он глубоко ошибался. Японские самолеты один за другим сбрасывали свои "рыбки" и выполняли крутой вираж, причем проходя над мачтами атакованного корабля, поливали палубы пулеметными очередями. Англичанам такое поведение показалось "жестоким и противоречащим кодексу самураев", хотя в ходе войны авиация всех сторон вела огонь из бортового оружия, причем в некоторых случаях задние стрелки открывали стрельбу чисто инстинктивно, как только вражеский корабль оказывался в поле зрения.
По донесениям пилотов, 3 торпеды попали в "Принс оф Уэлс" и 4 в "Рипалс". На деле линейный крейсер попаданий не получил. Новый линкор, изменивший курс влево, чтобы пройти между следами торпед, сделал это слишком поздно.
Избежав 6 торпед, он получил 2 или 3 попадания в левый борт. Последствия оказались для англичан неожиданными и катастрофическими. Японские торпеды "Тип 91" в принципе не должны были пробивать противоторпедную защиту "Принс оф Уэлс", рассчитанную на взрыв 454 кг тротила, поскольку их заряд составлял всего 150 кг смеси тринитротолуола и гексила - почти втрое меньше расчетного. Однако повреждения всех конструкций корпуса линкора оказались чрезвычайно тяжелыми.
Первый взрыв произошел в районе опоры левого винта у шпангоута 289. Подводная часть корпуса в этом месте имела значительный прогиб внутрь и вниз, и вся сила взрыва оказалась направленной в глубину корпуса. Но более важным оказалось следующее обстоятельство: кронштейн вала был сорван, а погнутый вал продолжал вращаться без опоры. Сильнейшее биение тяжелой оси буквально за секунды привело к полной разгерметизации всех водонепроницаемых переборок, через которые проходил валопровод, включая кормовую переборку машинного отделения "В". Старший механик турбинного отделения лейтенант Уайлдиш остановил сильно вибрировавшую турбину без специального приказа, однако затем совершил большую, а может быть и роковую ошибку. После осмотра турбины, оказавшейся исправной, ее подключили вновь и постепенно довели число оборотов до 150. В турбинном отделении ощущалась лишь незначительная вибрация, но свободно болтающийся вал быстро сделал свое дело. Через быстро разрушающийся сальник в задней переборке стала поступать вода, вначале медленно, и ее попытались откачивать через трюмную осушительную магистраль. Однако вскоре хлынул настоящий фонтан, и Уайлдиш приказал оставить отсек, предварительно подготовив турбину к работе в воде. Через 18 минут отделение оказалось полностью затопленным, и турбина (которая в принципе могла работать в воде) осталась неуправляемой. Искривленный вал продолжал вращаться, биение усиливалось, и во всех отсеках после 200-го шпангоута слышался грохот и удары металла о металл. Как выяснилось при осмотре затонувшего "Принс оф Уэлс" в 1966 г, вырванный кронштейн пробил в обшивке большую дыру диаметром 3,6 м и вызвал дополнительное затопление в шахте внутреннего вала левого борта.
Другой взрыв, центр которого находился немного в корму от водонепроницаемой переборки на шпангоуте 206, был особенно сильным. Некоторые специалисты полагают, что имел место либо одновременный взрыв двух торпед, либо детонация заряда второй торпеды от взрыва первой, шедшей впереди на расстоянии до 50 м. Такое событие можно считать маловероятным, хотя японские торпедоносцы действительно атаковали тройками "в кильватере" друг у друга с небольшими интервалами, и в теоретически могли сбросить торпеды по одному курсу с разницей в секунду. Однако повреждения и затопления оказались настолько сильными, что их вполне можно приписывать двум торпедам. Обследование корпуса показало сплошные разрушения в зоне взрыва.
Очень прочная конструкция, состоявшая из поперечной и продольной (противоторпедной) переборок, при взрыве не разрушилась, но, сработав как единое целое, вогнулась внутрь корпуса, нарушив герметичность сразу многих отсеков. Помещение турбогенераторов "Y" и находящийся над ним отсек были затоплены практически мгновенно. Лопнувшие магистрали подачи перегретого пара в турбогенератор и к гидравлическому насосу обожгли нескольких человек, пытавшихся спастись через верхние люки. За отсеком генераторов последовало машинное отделение "Y". Его персоналу показалось, что торпеда взорвалась именно под этим помещением. Вышло из строя освещение, в паропроводах сел пар. Пришлось остановить и саму турбину, поскольку из ступени высокого давления слышался громкий шум. После осмотра турбину запустили вновь, но в циркуляционном насосе оказалось недостаточно смазочного масла. После некоторых колебаний командир отделения лейтенант Уотсон приказал вновь остановить турбину, и персонал начал покидать отсек, пребывание в котором стало невыносимым из-за высокой температуры.
Неприятности по механической части на этом не кончились. Хотя турбинное отделение "А" (внешний гребной вал левого борта) не было затронуто взрывом, вентиляция и освещение отказали, поскольку турбогенератор, снабжавший энергией это помещение, оказался сильно перегруженным из-за выхода из строя генератора турбины "Х". Температура быстро поднялась до 50 с лишним градусов при очень высокой влажности. Команде пришлось выйти из отсека, в котором просто стало невозможным находиться. Турбина продолжала работать в бесконтрольном режиме. Но что самое неприятное - пришлось остановить турбогенератор в условиях сильной перегрузки сети.
Медленно заполнялось водой и помещение вспомогательных механизмов, предназначенных для подачи энергии при нахождении корабля в гавани. Хотя водонепроницаемая перегородка между этим отсеком и турбинным отделением "В" выглядела совершенно целой, вода поступала через разрушенную вентиляционную шахту. Так "Принс оф Уэлс" лишился еще двух электрогенераторов.
Главным итогом первой торпедной атаки для линкора стало отсутствие электроэнергии. Из 8 его генераторов (6 по 330 кВт и 2 аварийных дизельгенератора по 300 кВт) в строю осталось только 3. Вся кормовая часть корабля оказалось полностью небоеспособной, а многие помещения в носовой части остались без света и вентиляции и связи. Из строя вышла большая часть 133-мм орудий и рулевое управление. Не могла стрелять и кормовая башня ГК (хотя она и не была нужна в сложившейся ситуации). Аварийные партии немедленно начали проводку временных кабелей к рулевой машине и орудийным установкам, однако эту работу не удалось закончить к началу следующей атаки.
Тяжелые повреждения механической части сопровождались значительными затоплениями по левому борту. К 11 -50 крен на этот борт достиг 12 градусов. Корма медленно оседала в воду - дифферент увеличился с 1 м до примерно 1,5 м. Отсутствие электроэнергии парализовало действие сложной системы контрзатоплений и откачки воды, поскольку свыше половины из 14 главных насосов производительностью по 350 т/час и 4 аварийных, способных откачивать по 1000 т воды в час, оказались "вне игры". К многим из основных насосов, предназначенных для работы в погруженном состоянии, просто нельзя было добраться, чтобы их запустить. В результате вместо теоретически идеальных средств, способных удалять в час почти 9000 т воды, пришлось пользоваться переносными аварийными помпами. В удушающей жаре и полной темноте работы велись вяло, поскольку просто нахождение в нижних отсеках было тяжелой работой. Несколько лучше обстояло дело с ходом: два оставшихся в действии вала правого борта обеспечивали скорость около 15 узлов, но линкор практически не мог управляться. Обе рулевых машины не действовали из-за отсутствия электроэнергии, причем левый мотор вышел из строя окончательно и бесповоротно.