守衛比爾哈希姆要塞的是戴高樂將軍最精銳的部隊——“自由法國”第1旅，它是法國第一支反法西斯軍隊。指揮官是比爾?柯寧上校，共有4000名將士。
5月30日黎明，戰鬥拉開了帷幕。
德軍一開始就對比爾哈希姆展開了兩個小時的轟擊。整個戰場硝煙彌漫、酷熱難耐。隆美爾的軍隊發起了集團衝鋒，飛機、坦克、大炮、步兵一齊猛撲比爾哈希姆陣地。法軍傷亡很重。由於沒有擔架，傷亡的236名士兵隻有躺在戰壕裏痛苦地呻吟，任憑血汗直流。當時天氣酷熱，水又奇缺，每個法國士兵隻有50加侖水，而英軍每人隻有10加侖。
從6月1日起，德軍的飛機一輪一輪向比爾哈希姆轟炸，炸彈像巨大的冰雹瀉落在法軍身上，許多要塞的壕溝和牆壁崩坍了，活埋了許多士兵。由於水管被炸斷，士兵們焦渴難耐，嘴唇幹裂得像冬日的河床。陣地上的屍體腐爛發出的惡臭讓人難以忍受。戰士們依然守衛著比爾哈希姆。
為了對付德軍的轟炸，坎寧漢把英軍“西部沙漠”的戰鬥機和戰鬥轟炸機陸續調來抵抗德國的空軍，但終因寡不敵眾沒起很大作用。
德軍不斷地增派飛機繼續向英軍轟炸。6月2日，德軍20架飛機一字排開向比爾哈希姆投彈。飛機飛得很低，速度非常快。英軍還要顧及前方德軍的坦克，因此手忙腳亂，無暇躲避頭頂的轟炸機，一個個士兵倒在血泊之中。偏偏這時，皇家空軍支援的飛機掃射的炸彈還在守軍陣地上爆炸了，真是雪上加霜。
6月3日，德意的飛機更是肆無忌憚。傷員大大增加，困守了幾日的士兵找不到一滴水。戰士們痛苦的呼號在呼嘯的炮彈麵前顯得那般微弱和無奈。在一名英軍俘虜的日記中真實地記載了當時的情形：
6月4日，德意的飛機又開始了無休無止的轟炸，空中布滿了硝煙，在這窒息灼熱的空氣裏，硝煙正好縈繞在我們周圍。我渴得要死，但沒有誰能夠給我一滴水……下午6點22分，皇家空軍再次飛臨我們上空並扔下一批炸彈。我們沒有擔架、沒有水，甚至無法埋葬死者。炸彈爆炸的惡臭和屍體腐爛的氣味混在一起，令人窒息——隻要看一眼這些東西就會使人神經崩潰。
第二天一大早，麵對比爾哈希姆陣地的守軍漸漸不支，英軍重新製定作戰計劃。他們決定分兩路進攻隆美爾占領的布雷區橋頭堡。隻有把德軍驅除出去，才有希望保住比爾哈希姆。
天蒙蒙亮，英軍立即采取行動。但還不到中午時分，英軍派遣的70輛坦克就被德軍的炮火擊中了58輛。另一支裝甲部隊從東麵進攻隆美爾的橋頭堡。但奮戰幾個小時，英軍的兵力、武器、彈藥漸漸不支，也未能攻下。下午，隆美爾指揮部隊進行反攻。當時比爾哈希姆陣地上的指揮官是法國最優秀的指揮官之一——比爾?柯寧上校。他一直堅持在前線陣地上指揮戰士們頑強地抵抗。看著一個個戰士倒下，他聲嘶力竭地喊叫。但由於敵我懸殊太大，法軍寡不敵眾。此時，戰場上一片狼藉：一輛輛坦克正冒著濃煙，死去的炮手們形態各異地癱倒在坦克上，有的衣服還在燃燒，傷口上還滴著鮮血。有人手中還緊握著槍，每個人都瞪著恐懼的眼睛。
在開羅的英軍中東司令部作戰會議室內，奧金萊克正焦灼不安。連日來，戰敗的消息不斷傳來，使他惶恐不安，但又束手無策。他不斷地命令坎寧漢把英軍“西部沙漠”的戰鬥機、戰鬥轟炸機調來對付德軍的空軍，但沒起多大作用。英軍要塞裏斷水幾天了，像一群被圍攻的孤雁。
6月11日清晨，德軍又開始新一輪的轟炸。12日，開始向英軍卡紮拉防線後方發起主要突襲。英軍又損失了近140輛坦克。這時，英軍隻剩下70輛坦克。13日，英軍不得不把他們剩餘的部隊撤出卡紮拉戰線，撤離了他們花費巨資在托卜魯克東南貝爾克德前沿修建起來的充足的補給基地。
這時，英軍仍舊扼守著托卜魯克，而且在阿德姆仍有守軍。6月16日晚，德軍攻下了阿德姆，錫迪-雷日弗陣地也回到德軍手中。17日，俾斯麥將軍的部隊緊緊包圍了托卜魯克。
托卜魯克——隆美爾垂涎已久的要塞終於成了他的甕中之鱉了。
6月20日淩晨5時20分，最後的突襲開始了。
當德軍的轟炸機如蝗蟲般逼近托卜魯克，天已經大亮。德軍俯衝轟炸機飛向了英軍陣地，陣地上濃煙滾滾。炸彈炸開了要塞東南的鐵絲網，在地雷區打開通道。在硝煙中，工兵迅速地在塹壕上架起了一座鋼橋，坦克開始滾滾衝進要塞。
接著，德軍第1飛行訓練團開始了第二波攻擊，它們挾著震耳欲聾的轟鳴投下更為密集的炸彈。
戰場上沙礫、碎片、硝煙四處彌漫，令人窒息。
不久，德軍的衝鋒部隊突進英軍防線，同英軍展開肉搏，把英軍從據點趕出去。
大約9時許，隆美爾坐在戰車裏，親眼看見6輛英軍“十字軍”坦克著了火。他對勝利充滿了信心。
隆美爾示意一名隨軍記者走近前來，並讓他打開錄音話筒，隆美爾對著送話器向德國廣播電台宣告：
“今天，我的士兵正傾注全力攻打托卜魯克，個別的士兵或許會陣亡，但我們整個民族的勝利卻是確定無疑。”
攻勢仍在進行，英軍仍頑強地反抗。晚上8時，托卜魯克兩個最大的堡壘皮拉斯特裏諾和索拉諾陷落。德軍已基本上控製了托卜魯克。
6月21日晨5時許，隆美爾驅車進入托卜魯克市區。站在幾個月來一直夢寐以求攻克的堡壘上，隆美爾不禁思潮翻滾。
幾個小時後，隆美爾在通往巴爾迪亞的大路上遇見英南非第2步兵師師長兼托卜魯克守軍司令官的克洛普將軍，後者苦澀地正式向隆美爾宣布：整個托卜魯克要塞守軍都向德軍投降。
托卜魯克一役使英軍不得不交出防禦工事堅固的據點。在這次戰役中，托卜魯克2.5萬多名英軍將士被俘，還有大量的石油及豐盛的食品被繳獲。
隆美爾由於此次戰役的巨大戰果被希特勒封為陸軍元帥。
英軍的這一次慘敗鑄就了隆美爾的輝煌。