Хэрвуд приказал повернуть на 30° влево, вводя в действие всю артиллерию. Спустя 2 минуты снаряды англичан накрыли противника. Лангсдорф применил тот же прием "охоты за залпами", ежеминутно меняя курс на 15° — 20°, а около 7.00 поставил дымзавесу. Вскоре после 7.10 с юга вновь показался «Эксетер», на который пришлось перенести огонь главного калибра. Постоянные переносы прицела и маневры не могли не сказаться на результатах стрельбы: за 40 минут боя, с 6.45 до 7.25 ни один из немецких снарядов не достиг попаданий. Между тем 6-дюймовые снаряды легких крейсеров начали наносить "Адмиралу графу Шпее" существенный урон. Один из них пробил тонкий 10-мм корпус 150-мм установки № 3 правого борта, уничтожив почти всю прислугу и выведя из строя орудие. Выпущенный в горячке боя с «Ахиллеса» учебный снаряд (болванка без разрывного заряда) попал в район излома полубака, убил двоих матросов, пронзил насквозь несколько кают и застрял в помещении унтер-офицеров. Несколько попаданий пришлось в башенноподобную надстройку. Один из снарядов взорвался под верхним постом управления огнем, убив двух моряков и смертельно ранив лейтенанта Григата, единственного германского офицера, погибшего в бою при Ла-Плате. Буквально чудом уцелела проводка, и «Шпее» удалось избежать судьбы «Эксетера». Еще один снаряд походя снес правый дальномер на мостике, разбросал боезапас 37-мм установки и взорвался прямо на гироскопе приборов управления огнем зенитной артиллерии. Вышла из строя слабо бронированная подача носовой группы 150-мм пушек, окончательно сведя их стрельбу на нет. Однако наиболее серьезные последствия имело прекращение связи с директором и дальномерным постом на носовой надстройке. По воспоминаниям ст. лейтенанта Разенака, приказ о переносе огня на другой легкий крейсер просто не достиг персонала дальномера, который продолжал выдавать дистанцию до «Аякса». Естественно, все данные для корректировки огня оказывались неверными. «Шпее» попал в ту же ситуацию, что и «Аякс» с «Ахиллесом», когда у тех произошло рассогласование связи с самолетом-корректировщиком.
Заметив снижение эффективности неприятельского огня, Хэрвуд в 7.10 повернул влево, опять ограничив углы обстрела носовыми башнями. По английским данным, «Шпее» дважды на протяжении 8 минут ставил дымзавесы и непрерывно маневрировал. В 7.22 дистанция по дальномеру «Аякса» составила всего 54 кбт. 1-й дивизион чуть отвернул вправо, поскольку 11-дюймовые залпы стали накрывать крейсера (после 7.16 в непосредственной близости от флагмана упало не менее 9 снарядов). А в 7.25 последовала расплата за смелость: 283-мм снаряд пробил барбет возвышенной кормовой башни «Аякса», полностью выведя ее из строя, и ударился в следующий барбет, заклинив и его. Корабль лишился кормовой группы артиллерии, в дополнение отказала одна из подач в башне «В» (возвышенная носовая). «Аякс» остался с 3 боеспособными орудиями, и командующий отрядом приказал отвернуть на 4 румба к северу. В 7.31 с самолета поступило донесение о следах торпед спереди по курсу. Действительно, «Шпее» находился в отличной ситуации для использования своих торпедных аппаратов, удобно расположенных в корме, однако, по немецким данным, успел выпустить только одну торпеду, поскольку в этот момент (7.17) Лангсдорф заложил крутой «вираж» влево, уклоняясь от мифического торпедного залпа англичан. На деле «Аякс» выпустил 4 торпеды из левого аппарата только в 7.27. Избегая торпед (или единственной торпеды?), оба крейсера развернулись влево почти на 90° в промежутке с 7.32 до 7.34.
"Адмирал граф Шпее" в это время совершал очередной маневр уклонения. По свидетельствам очевидцев, одна из торпед прошла буквально в нескольких метрах от борта. (Это событие относится примерно к 7.15, когда, по английским данным, ни одна из торпед еще не покинула аппарата. Чтобы «прибыть» к данному времени с дистанции 70–85 кбт, они должны были быть выпущены примерно около 7.00 — прямо в корму «немцу». Маловероятно, чтобы англичане атаковали из столь безнадежной позиции. Скорее очевидцы стали жертвой "оптического обмана", часто случающегося в ходе напряженного боя.) В 7.28 "карманный линкор" поставил, по английским данным, дымзавесу и сделал очередной зигзаг диаметром примерно 10–12 кбт, за чем последовала еще одна завеса и поворот на ост. В результате шедшие гораздо более спрямленным курсом крейсера в 7.34 сблизились на минимальное расстояние в бою — 40 кбт, находясь прямо за кормой «Шпее». Однако путаница с целями для главного калибра завершилась, и огонь «броненосца» вновь стал точным. В 7.34 осколки от близкого разрыва снесли верхушку мачты «Аякса» со всеми антеннами. Хэрвуд почувствовал, что "запахло жареным". На мостик поступали неутешительные сведения: в действии только 3 орудия, причем и для них осталось не более 20 % боезапаса. Хотя «Ахиллес» находился в гораздо более боеспособном состоянии, командующий не мог не думать о том, что миновало всего лишь 1 час 20 минут с начала боя, что сейчас — только раннее утро, противник "показал корму" и в течение ближайших 20 минут будет неуязвим для торпед, которых, кстати, осталось не так уж много. В этих условиях трудно рассчитывать на нанесение тяжелых повреждений «броненосцу», сохранившему хороший ход и способность точно стрелять. В 7.42 Хэрвуд приказал поставить дымзавесу и лечь на западный курс.
Но и Лангсдорф не проявил склонности к продолжению боя. Полученные им донесения с боевых постов также не отличались оптимизмом. Расход боезапаса приближался к 70 %, вода проникала внутрь корпуса через пробоины от трех снарядов и множества осколков, ход пришлось уменьшить до 22 узлов. «Шпее» продолжал следовать восточным курсом, и под прикрытием английской дымовой завесы противники быстро расходились. Наблюдатель с британского самолета впоследствии вспоминал, что с воздуха картина выглядела несколько фантастически: как будто по команде, три корабля развернулись и побежали друг от друга в разные стороны!
Хэрвуд быстро понял, что неприятель не будет его преследовать, и в 7.54 развернулся и направился вслед за ним. Он приказал «Ахиллесу» занять позицию с кормы «Шпее» в правой четверти, а «Аяксу» — в левой. "Карманный линкор" теперь шел под конвоем легких крейсеров, державшихся, впрочем, на значительном удалении. Неосторожная попытка «Ахиллеса» сблизиться до 10 миль около 10.00 дала возможность «Шпее» дать 3 залпа, последний из которых лег всего в 50 м от борта преследователя. Крейсер был вынужден резко отвернуть.
В это время капитан цур зее Ганс Лангсдорф принимал, наверное, самое трудное в жизни решение, и оно оказалось роковым для него и его судна. Выбор был невелик: поскольку на хвосте плотно «повисли» англичане, следовало либо дождаться темноты и попытаться оторваться от них, либо уйти в нейтральный порт, исправить повреждения и, прорвав блокаду, скрыться в океанских просторах. В прошлом торпедный специалист, командир «Шпее» явно не хотел ночного боя. Хотя "карманный линкор" имел радиолокатор, сектор его действия ограничивался носовыми углами; к тому же нельзя было с уверенностью сказать, что противник не имеет такого же прибора. Артиллерийский огонь на малых дистанциях мог оказаться эффективным с обеих сторон. «Шпее» имел шанс потопить одного из противников буквально парой залпов, но, вместе с тем, мог получить шквал 6-дюймовых снарядов, после чего благополучное возвращение домой становилось крайне проблематичным. Возможность скрыться в темноте уравновешивалась вероятностью получить с нескольких кабельтовых вражескую торпеду, что также окончательно решало судьбу рейдера. Ночной бой — всегда в известной мере лотерея, которой Лангсдорф хотел избежать.
Оставался нейтральный порт. По тем же резонам его следовало достичь до наступления темноты, так что бразильская столица Рио-де-Жанейро отпадала. Предпочтительнее был Буэнос-Айрес. Немецкое влияние в аргентинской столице оставалось сильным, и "карманный линкор" мог рассчитывать на благоприятный прием.
Однако командир рейдера вместо Буэнос-Айреса выбрал столицу Уругвая Монтевидео. Окончательные причины его решения навсегда останутся тайной, поскольку Лангсдорф не комментировал свой приказ. Против аргентинской столицы имелись определенные аргументы.
Главный из них — необходимость поздним вечером проследовать узким и неглубоким фарватером, рискуя попасть в критический момент под английские торпеды или засорить фильтры насосов, окончательно выведя корабль из строя.
А после ремонта «Шпее» пришлось бы долго выбираться тем же путем, что позволило бы британцам как следует подготовиться к встрече. Более открытый Монтевидео с этой точки зрения казался безопаснее. Время от времени обмениваясь с англичанами безрезультатными залпами, германский корабль вскоре после полуночи бросил якорь на рейде уругвайской столицы.
С чисто технической стороны бой при Ла-Плате можно считать победой "карманного линкора". Попавшие в него два 203-мм и восемнадцать 152-мм снарядов не причинили ему фатальных повреждений. Главная артиллерия «Шпее» осталась полностью боеспособной: несмотря на три прямых 6-дюймовых попадания в башни, солидное бронирование оказалось настолько надежным, что они даже временно не прекращали стрельбы. Сильнее пострадала легкая артиллерия: одно 150-мм орудие полностью вышло из строя, а подъемники подачи боезапаса к другим были повреждены. Из трех 105-мм установок в действии осталась только одна. Имелись также незначительные затопления через пробоины в обшивке в носовой части, однако корабль не имел ни крена, ни дифферента, а его энергетика находилась в полном порядке. Из почти 1200 человек команды 1 офицер и 35 рядовых были убиты, и еще 58 получили раны и отравления, в большинстве своем легкие. В общем, не совсем неправы те критики Лангсдорфа, которые утверждали, что тот повел корабль в Монтевидео только потому, что английский снаряд уничтожил печь для выпечки хлеба.
