Стрельба немцев была очень меткой. Призовые корабли германского флота полностью подтвердили свою репутацию. В 15.15 Стэрди был вынужден описать циркуляцию, чтобы выйти из густого облака дыма, которое мешало стрелять. Дистанция увеличилась до 14 000 ярдов. В этот момент осколок срезал фалы, на которых был поднят флаг фон Шпее. Меркер сразу запросил «Шарнхорст»: «Почему приспущен адмиральский флаг? Он убит?» Фон Шпее немедленно ответил: «Со мной все в порядке. Вы получили повреждения?» Меркер ответил: «Дым мешает наблюдениям». После этого фон Шпее поднял свой знаменитый сигнал, признавая, что попытка атаковать Фолкленды, против которой возражал Меркер, была ошибочной. «Вы оказались совершенно правы». И все-таки, как бы хорошо ни стреляли немцы, начало сказываться подавляющее превосходство англичан в весе залпа.
К этому моменту оба броненосных крейсера получили серьезные, хотя пока еще не роковые повреждения. Но их судьба была окончательно решена, оставался открытым лишь вопрос, сколько именно времени они еще продержатся на воде.
Так как многие орудий левого борта германских крейсеров вышли из строя, фон Шпее повернул на 10 румбов вправо, чтобы ввести в действие орудия другого борта. Но этот маневр позволил Стэрди пройти под кормой у немцев и наконец-то занять подветренную позицию. В результате нескольких поворотов «Инвизибл» и «Инфлексибл» поменялись целями. В 16.04 «Шарнхорст» с поднятым флагом резко накренился на левый борт. Крен быстро увеличивался, крейсер перевернулся и в 16.17 затонул.
Это произошло через 5 минут после того, как «Карнавон» наконец сумел вступить в бой и дать несколько залпов из своих 190-мм орудий. Немецкий флагман затонул со всем экипажем, включая отважного адмирала. Объяснения, что Стэрди не мог заняться спасением экипажа «Шарнхорста», несостоятельны, он вполне мог выделить для этого «Карнавон», который в бою играл чисто символическую роль.
Все моряки на борту «Гнейзенау» прекрасно понимали, что судьба их корабля решена. Первая труба крейсера рухнула на вторую, а в четвертой зияла большая дыра. Фок-мачта была снесена. Повреждения котлов снизили скорость до 16 узлов, и все-таки «Гнейзенау» повернул на юго-запад, пытаясь уйти. Но три британских корабля, построившись кильватерной колонной («Инвизибл», «Инфлексибл», «Карнавон»), открыли по нему огонь с дистанции 10 000 ярдов. Густой дым плыл над морем, делая стрельбу исключительно трудной. Но Стэрди упрямо держал корабли в сомкнутом строю, что делало стрельбу «Инфлексибла» почти невозможной. Примерно в 17.00 его командир капитан 1-го ранга Филлимор в отчаянии повернул на 16 румбов, чтобы выйти из дыма флагмана. Какое-то время он вел бой на контркурсах, а потом снова вступил в кильватер «Инвизиблу». Этот поступок Филлимора привел к небольшому скандалу.