Ранним утром 22 ноября 1941 г. «Атлантис» дрейфовал в условленном месте (4°21′ ю.ш./18°50′ з.д.). Ждать U-126 пришлось недолго, и сразу же после ее появления началась заправка. Рогге пригласил Бауэра на завтрак в свою каюту, желая услышать последние новости. Вскоре Кильхорн попросил разрешения начать ремонт одного из дизелей из-за заевшего клапана. Никто из немцев и не подозревал, что до гибели рейдера, прошедшего три океана, оставалось всего несколько часов — к месту рандеву 25-узловым ходом шел английский тяжелый крейсер «Девоншир». Его гидросамолет «Уолрус» заметил лежавшее в дрейфе неизвестное судно и доложил об этом на крейсер, который в этом момент находился в сорока милях. «Девоншир» оказался здесь не случайно — британцы уже могли читать немецкие сообщения и знали, что в этом районе находится судно снабжения подводных лодок.

В 8.16 наблюдатели обнаружили появившийся на горизонте корабль, и уже через три минуты Рогге знал, что перед ним тяжелый крейсер. Для того, чтобы скрыть силуэт и представить как можно меньшую цель для снарядов, он приказал срочно развернуть корабль к противнику кормой. U-126 настолько быстро погрузилась, что ее командир остался на борту рейдера. В это же время с «Девоншира» вновь взлетел гидросамолет для обследования неизвестного судна. К несчастью для немцев, пилот сразу заметил тянувшийся за кормой заправочный шланг, нефтяные пятна, и погружавшуюся подводную лодку. Он тут же условленным сигналом известил об этом командира крейсера кэптена Р. Д. Оливера. В 8.37 «Девоншир» выпустил в сторону рейдера два предупредительных снаряда, упавших рядом. Рогге понимал, что уйти не удастся, даже если бы работали оба дизеля, но надеялся потянуть время, чтобы лодка смогла выйти в атаку на крейсер. Капитан-цур-зее приказал остановиться и развернуться бортом к противнику, передавая при этом стандартные сигналы бедствия от имени «Полифемуса» — «RRR… неизвестный корабль приказывает мне остановиться…». Эта тактика принесла свои плоды: Оливер не исключал возможности, что перед ним действительно мирное союзническое судно, остановленное немецкой лодкой. Тогда он запросил у Адмиралтейства информацию, где в этот момент находится «Полифемус», а в ожидании ответа продолжал держать «Девоншир» на расстоянии семи с половиной миль, постоянно меняя курс и скорость. К тому же, своим сигналом немцы добавили подозрений, так как к этому времени он уже изменился и состоял из четырех букв «R», а не трех как ранее. Вскоре с «Уолруса» доложили, что неизвестный является тем самым кораблем, чьи фотографии были опубликованы в журнале «Лайф» и который потопил «Замзам». Наконец, в 9.34 Фритаун ответил, что остановленное судно не может быть «Полифемусом», и через минуту «Девоншир» открыл огонь на поражение.

Уже третьим залпом англичане добились попадания — снаряд угодил в крышку люка трюма, где находился гидросамолет, разрушив ее и вызвав несколько пожаров. С этого момента участь «Атлантиса» была решена. Последующие снаряды вывели из строя электрическое управление рулем, в результате пришлось перейти на ручное. Затем последовали попадания в торпедный отсек и кормовую рубку. Рогге приказал поставить дымовую завесу и под ее прикрытием сбросить скорость на полтора узла, в надежде хоть на время обмануть противника. Как только рейдер окутали густые клубы дыма, командир отдал приказ покинуть судно, а Фелеру и его людям подготовить корабль к взрыву. В 9.43, когда завеса практически рассеялась, и на борту уже почти никого не осталось, «Девоншир» продолжил стрельбу, сделав в общей сложности 30 залпов. Последовали попадания в трюмы №№ 4 и 5, шлюпочную палубу и мостик. После этого второй штурман Пигорс и Рогге последними, как они думали, покинули «Атлантис». Однако через некоторое время на палубе показался один из радистов, остававшийся на посту чуть ли не до самого конца корабля. В 9.58 взорвался носовой погреб боезапаса и рухнула фок-мачта. Через шестнадцать минут сработали подрывные заряды и «Атлантис» начал тонуть кормой вперед. В 10.16 он навсегда скрылся под волнами в точке с координатами 04°20′ ю.ш. и 18°35′ з.д.

Оливер, помня о том, что поблизости находится подводная лодка, не стал спасать находившихся в воде людей. Крейсер остановился только для того, чтобы подобрать свой гидросамолет, и ушел. Тем временем Рогге приказал собраться вокруг него всем спасшимся, среди которых, кроме экипажа «Атлантиса», находились семеро подводников, пленный американец с «Замзама» и один скотч-терьер. Перекличка позволила установить, что погибло пятеро моряков. Вскоре рядом всплыла U-126, и Бауэр устроил головомойку своему первому помощнику Нойберту за то, что тот не атаковал крейсер. Оказалась, что Нойберт принял первый залп по рейдеру, за атаку лодки глубинными бомбами и увел ее на глубину. Теперь перед Рогге стояла проблема — что делать дальше. Капитан-цур-зее принял решение идти к побережью Бразилии, до которого было 950 миль, располагая моторным вельботом, двумя стальными спасательными шлюпками и несколькими надувными плотами. Бауэр смог впихнуть внутрь субмарины 55 человек, еще 52 разместил на палубе в спасательных жилетах, после чего взял на буксир целый караван и в 16.00 двинулся на запад со средней скоростью в шесть-семь узлов.[18]В ходе это путешествия, длившегося 74 часа, умерло еще два человека. Наконец, 26-го на горизонте показалось судно снабжения подводных лодок «Питон»[19]и через час экипаж «Атлантиса» разместился на его борту. Вечером следующего дня U-126, пополнив запасы продовольствия, воды и топлива, ушла к берегам Франции, а снабженец двинулся на север. Но уже с наступление новых суток РВМ прислало приказ его командиру корветтен-капитану Людерсу повернуть обратно и идти в точку, расположенную в 700 милях к югу о. Святой Елены для рандеву с лодками U-68 и U-A (корветтен-капитан Ганс Экерман). Так что возвращение домой для моряков с «Атлантиса» откладывалось.

30 ноября в назначенном месте появилась U-68, а на следующий день — и запоздавшая U-A. Тут же началось снабжение лодок всем необходимым. Но англичане уже знали и об этой операции. В 15.30 на горизонте снова показался тяжелый крейсер. Теперь это был «Дорсетшир» под командованием кэптена Э. У. С. Эгара. История повторилась, и в 18.21 уже «Питон» затонул, оставив на воде 414 человек (27°53′ ю.ш. и 03°55′ з.д.). Как и в случае с «Атлантисом», лодки не смогли защитить своего снабженца — на U-68 возникли проблемы при аварийном погружении, a U-A хоть и произвела два залпа, выпустив пять торпед, но в цель не попала. И вновь немецким субмаринам пришлось исполнять несвойственным им функции спасательных судов. Они приняли на борт приблизительно по сто человек, а также разместить на палубах семь надувных плотов с находившимися на них людьми. Кроме этого каждая тянула по пять спасательных лодок. Поздно ночью того же дня караван двинулся к берегам Франции. При этом у Рогге, который находился на U-68, периодически возникали проблемы с Экерманом, который вначале пытался назначить себя командиром спасательной операции, а затем бросил буксируемые средства и начал преследовать замеченное на горизонте судно. Во время этого очень тяжелого плавания психика одного из моряков с «Атлантиса» не выдержала, и он выпрыгнул за борт.