В ту же минуту, когда «Шарнхорст» получил торпедную пробоину, с артиллерийского командного пункта «Гнейзенау» заметили, что сильно увеличился крен горящего «Глориеса». В 18 часов 40 минут он еще раз получил пробоины от огня тяжелой артиллерии «Гнейзенау» и «Шарнхорста». Удаление составляло лишь 53 км. Башня «С» на «Шарнхорсте» из-за жесткого положения вообще не участвовала в бою; похожая ситуация сложилась на «Гнейзенау». Огонь был остановлен в 18 часов 43 минуты, когда неподвижный и сильно горящий корабль с креном 40° следовало считать уничтоженным. В 19 часов 8 минут с обоих линкоров наблюдали за потоплением «Глориеса». Теперь «Гнейзенау» стал преследовать эсминец «Акаста» и в 19 часов 7 минут на удалении 55 морских миль несколько раз попал в него из средней артиллерии, вызвав в результате сильные взрывы на корме корабля. «Акаста» был окутан плотным дымом и шел со скоростью примерно 5 морских миль, тем не менее продолжал стрелять и попал в правый ствол орудия башни «В» на «Шарнхорсте», не разрушив, правда, боевые устройства. В 19 часов 16 минут «Гнейзенау» отстал от «Акасты», который горел более чем на две трети и двигался, потеряв маневренность. Теперь командующий флотом должен был позаботиться о «Шарнхорсте», поэтому «Гнейзенау» повернул на курс юго-юго-восток. Вскоре после этого «Акаста» затонул.

Морской бой при Ян-Майене, названный так по имени острова в Северном море, находящегося северо-западнее от поля боя, был закончен. На британских кораблях были убиты 1474 офицера, унтер-офицера и матроса, только 45 человек были спасены позже. Группа «Глориес» имела, по крайней мере, тот успех, что оттянула немецкие линкоры от конвоев, стоящих севернее, прежде всего от находившегося сначала под угрозой «Девоншира», который во время боя стоял в 100 морских милях западнее «Глориеса». Благодаря попаданию в «Шарнхорст» была чувствительно ослаблена боевая сила немецкой группы в решающие последующие дни. «Гнейзенау» выполнил 175 выстрелов, «Шарнхорст» – 212 выстрелов, израсходовав боеприпасы калибра 28 см, оба корабля выполнили в целом 1448 выстрелов боеприпасами калибра 15 см, ведя огонь по эсминцам. Последующие намерения командующего флотом зависели от состояния «Шарнхорста».

В 19 часов 17 минут начали марш на Тронхейм со скоростью 19 морских миль. Между тем личный состав заделывал пробоины на «Шарнхорсте», непрерывно работая в холодной воде, смешанной с топливом, чтобы устранить опасность для корабля. В течение последующих дней удалось удалить из корабля 700 кубических метров воды. Если бы адмирал Маршалль имел при себе еще «Хиппер» и эсминцы, то он поручил бы последним сопровождать «Шарнхорст» и мог бы с «Гнейзенау» и «Хиппером» продолжать операцию. Правда, и сейчас командующий флотом все еще не был информирован о положении в морском районе у Нарвика. Поступившего в 23 часа 30 минут донесения авиаразведки было совершенно недостаточно для оперативного принятия решения. Сначала командующий флотом оставил за собой право отказаться при необходимости от входа в Тронхейм. Так как боевую готовность «Шарнхорста» нельзя было восстановить временными средствами, напрашивался перевод в сопровождении флота в родную верфь. Однако это означало бы срыв операции, в то время как для «Гнейзенау» с «Хиппером» и эсминцами из Тронхейма существовала возможность для ее продолжения. Таково было мнение командования морской группы «Запад», которое отдало приказ флоту войти в Тронхейм. Адмирал Маршалль также оценил оперативную ситуацию как благоприятную, тем более что в английской фоторадиограмме ничего не бросалось в глаза. Ни присутствие немецких линкоров, ни уничтожение конвоя и «Глориеса» не были известны противнику до первой половины дня 9 июня.

В этот день «Гнейзенау» и «Шарнхорст» без особых инцидентов вошли в Тронхейм и около 16 часов стали там на якорь. В первой половине дня командование морской группы «Запад» отдало радиограммой распоряжение, чтобы «Шарнхорст» в сопровождении торпедных катеров «Грейф» и «Кондор» возвращался на родину, как только будут готовы две машины и позволит оперативная ситуация. Поэтому на «Шарнхорсте» немедленно начались все мероприятия для быстрого ввода в эксплуатацию центральной машины и заделки пробоины, причем плавучая мастерская «Хуаскаран» оказала превосходную помощь. 10 июня в 9 часов командующий флотом, после дозаправки топливом и пополнения боеприпасов, вышел с «Гнейзенау», «Хиппером» и четырьмя эсминцами для продолжения операции в Северном море. Основанием для новой операции служили поступившие во второй половине дня 9 июня радиограммы командования морской группы «Запад». Вырисовывалась следующая картина: в морском районе западнее Харстада – Лофотенских островов находилось несколько конвоев с эсминцами, шедших курсом на юго-запад, при одной группе – один крейсер, шедший южным курсом. Теперь, наконец, было также подтверждено, что разминирование Харстада и Нарвика шло в течение нескольких дней. Отягчающим обстоятельством было то, что 9 июня около 9 часов в британское адмиралтейство поступили первые донесения об операции немецких линкоров в Северном море, кроме того, несколько поспешно, служба сообщений германского вермахта 9 июня в 13 часов дала подробное сообщение о ней с названием участвующих вооруженных сил, вопреки предупреждениям командующего флотом и предложению отказаться от этого.

В действительности противник уже предпринял мероприятия для усиленной защиты конвоев в Нарвик. 9 июня утром госпитальное судно «Атлантида» на марше домой встретило линкор «Вэлиент», который из Скапа вышел навстречу первому транспорту с войсками, и сообщило ему о потоплении «Орамы» и присутствии немецких кораблей в Северном море. «Атлантида» точно придерживалась международных определений, согласно которым госпитальным судам не разрешалась передача разведывательных радиограмм. Соблюдение этого условия было непререкаемым, однако капитан «Атлантиды» не мог не информировать возвращающиеся английские конвои о сильной угрозе со стороны немецких линкоров. Поэтому передача сообщения на «Вэлиент» последовала оптическим путем. «Вэлиент» отправился на полном ходу к вооруженным силам охранения конвоев адмирала лорда Корка. Переданное с «Вэлиента» сообщение побудило британского командующего флотом, невзирая на растущую угрозу английской метрополии с французского побережья Ла-Манша, сразу отправить линкоры «Родни», «Ринаун» и шесть эсминцев из Скапа на северо-северо-восток. 10 июня он приказал также авианосцу «Арк Ройял» выступить со своим соединением. Таким образом, в Северном море была сосредоточена сильная английская группа, которая, после выхода из строя «Шарнхорста», значительно превосходила немецкие корабли.

Немецкое флотское соединение было обнаружено уже на выходе из Фрохавета английской подводной лодкой на удалении 83 морских миль. Так как из-за неблагоприятной метеорологической обстановки авиаразведка утром была отменена, флот остался предоставленным только самому себе. Когда наступление не привело к результатам, адмирал Маршалль в 20 часов снова пошел курсом на восток, чтобы возвратиться вдоль побережья в Тронхейм. Его точка зрения, что задача флота на севере ввиду освобождения Нарвика была выполнена и, следовательно, отпала настоящая цель операции, а возвращающиеся конвои имели сильное охранение, была подтверждена в 23 часа 14 минут поступившей радиограммой от командования морской группы «Запад», которая предоставила на усмотрение флота возможность войти в Тронхейм. Авиаразведка обнаружила во второй половине дня и вечером далеко к западу от Тронхейма большое количество тяжелых и легких военно-морских сил, шедших юго-западным курсом, против которых не могли задействовать немецкую боевую группу. 11 июня в 11 часов соединение вновь вошло в Тронхейм.