1941年4月中旬，隆美尔的非洲军和英军北非部队在托布鲁克进行了一场真正的较量。
英军虽然人数占优（共3.6万人，德军第5轻装师约1万人），还有坚固的防御工事，但他们刚刚经历一系列失败，整个部队人心惶惶。德军虽然携胜利之勇，但部队已经相当疲惫。在付出1200多人阵亡的代价后（第8机枪营几乎全军覆没），不得不停下进攻脚步。此时，双方在两个方向上形成对峙，在东南方向，德军抵近埃及边界；而在托布鲁克，英军被数量只有守军1/4的德军包围。他们不敢主动出击，因为德国人手上有坦克，如果英军离开坚固工事，一切行动在坦克面前都无异于自杀
从双方在托布鲁克第一次交手的结果看，隆美尔显然是轻敌了，他低估了英军坚守托布鲁克的决心。认为只要德军坦克开过来，英军就会像之前那样丢下阵地、仓皇撤退。
第5轻装师师长施特莱彻行事缜密，他数次苦劝隆美尔应该等待更多部队到达，再发起决定性的进攻，结果都被隆美尔拒绝，他还因此背上了畏战和抗命的罪责。
施特莱彻没有怄气，他仔细梳理了战局，向隆美尔提出集中装甲部队从托布鲁克东南开阔地带发动突袭的计划。但隆美尔已经对施特莱彻失去了信任，他正在物色第5轻装师师长新的人选，所以轻易地否定了施特莱彻的方案。一年后，德军冲进托布鲁克时，采用的进攻路线就是施特莱彻在这个时候提出的方案。
无论如何，隆美尔用一个师的兵力在短时间内席卷昔兰尼加，将意大利人失去的土地又重新夺回来，都是一项不可辩驳的壮举。如果整个战役让施特莱彻指挥，也许德军目前还在阿盖拉或者班加西。
意大利人首先表达了感激之情，1941年4月22日，隆美尔获得一枚高级司令官级“萨伏伊军事勋章”，以表彰他在昔兰尼加战役期间的卓越战绩。
英国人也带来了礼物。几个月前英军向昔兰尼加进军时，缴获了大量意军丢弃的弹药和火炮。但英国人看不上性能低劣的意大利货，把他们丢弃在公路旁。德军在围攻托布鲁克期间，陆续发现了这些物资。虽然经历了几个月的风吹日晒，绝大部分物资仍然可用。
英国人还送来了一份“厚礼”。4月23日，英国海军地中海舰队在坎宁安的指挥下，出动3艘战列舰，在护航军舰的伴随下突然出现在的黎波里港。466毫米巨炮向港内实施了40分钟的炮击。一艘艘意大利货船被击中起火，一座座油库被击中爆炸，码头上的吊车、卷扬机、仓库、卡车等各种设施遭到毁灭性破坏。意军对英国人的偷袭毫无防备，没有一架战机起飞，岸炮也几乎毫无反应。英国军舰完成炮击后，全身而退。
德军统帅部对北非战局喜忧参半。三军总长凯特尔从一开始就认为北非不是德军的一个战略方向。希特勒为非洲军设定的任务是“稳定那里的局势”。没想到隆美尔把配角演出了彩儿，全世界都已经知道德军正在撒哈拉沙漠上高歌猛进，而率领那支生力军的是一位名叫埃尔温·隆美尔的陆军中将。
此时，巴巴罗萨计划实施在即，希特勒不想为其他事情分神。即便如此他还是给墨索里尼打去了电话，要求他亲自过问德军第15装甲师运抵北非的有关事项。4月底，第15装甲师全部人员抵达的黎波里。搭载第15装甲师一部分装备的运输舰队在3艘驱逐舰的护航下，也从塔兰托港启航驶向北非。但是在经过马耳他岛附近海域时，他们遭遇4艘英军驱逐舰，结果全部被击沉。
后勤一直是非洲军最头疼的问题。德国人和驻北非的意军每个月要消耗11万吨的物资，但的黎波里港每月的接收能力只有4.5万吨。从的黎波里把物资运到前线的运输能力则是3万吨。
德国人提出启用班加西港，这样不仅可以缩短海上运输距离，还能减少几百公里的陆地运输距离。这样一条万全之策，却被意大利人轻而易举地拒绝了。
英军驻北非战区司令韦维尔是大英帝国培养出来的传统将领。他比隆美尔大8岁，出生于1883年。与隆美尔一样，韦维尔也参加过一战，战争期间军阶从少校升为准将，付出的代价是左眼被打瞎。
韦维尔生性内敛，平日里沉默寡言。他指挥的战区四面受敌，除了西面的德军，英军在南面的东非与意军作战，在北面的克里特岛与德军作战，在东面的伊拉克，则爆发了宫廷政变。
在韦维尔看来，北非战场最重要的取胜因素是谁能获得充足的机动性。转化到装备上，就是不比谁的人多，而是比拼坦克的数量。他多次致电英军统帅部，要求给北非派来更多的坦克。
作为坦克的发源地，英国人在坦克的后续发展中处于落后地位。英军按照用途将坦克分为巡逻坦克和步兵坦克。这些坦克没有集中使用，而是以小的作战单元编入步兵师中，担任支援和掩护任务。其中步兵坦克牺牲了机动性，增加了装甲防护厚度；巡逻坦克则车身轻、装甲薄，机动能力强。
韦维尔青睐巡逻坦克，他手上有坦克手，但缺乏坦克。托布鲁克虽然有重兵把守，可战斗拖延下去，谁也不敢保证一定能守得住。
远在伦敦的丘吉尔虽然不喜欢老迈的韦维尔，但他赞同韦维尔对北非战局的看法。当他得知德军第15装甲师的先头部队出现在托布鲁克时，就再也坐不住了。
1941年4月20日，丘吉尔给英军参谋长联席会议送去了一份备忘录：“请看一下韦维尔最近发来的电报，中东的命运凶吉与否？我们是否会丧失苏伊士运河？如果我们在埃及一败涂地，那么与美国携手合作的一切希望都会断绝。这一切都可能取决于几百辆坦克，我们必须不惜一切代价将它们运到埃及……我们必须冒损失一些坦克的风险，此事一天都不能耽搁。航行需要8天，5月初韦维尔就可以得到支援了。”
经过一番激烈讨论后，英军参谋长联席会议决定执行“老虎计划”，向北非运送500辆坦克。途中，一艘运输舰被轴心国空军击沉（载有50辆坦克），其余船只安全抵达亚历山大港。
在此期间，隆美尔没有停止对托布鲁克的进攻，但是他们把陆续抵达的坦克雪藏了起来，担任进攻任务的都是步兵部队。此外德国空军自4月17日进驻北非后，便日夜不停地轰炸托布鲁克。要塞的供水系统受损，导致守军每天只能领到500毫升水，而在炎热的夏季，人体每天消耗的水分远多于这些。
托布鲁克守军的战斗力在急剧下降，至少一半官兵成了伤病员。韦维尔决定主动出击，一举解除托布鲁克之围。
巴尔迪亚公路是双方防线的核心，英国人在东面，德国人在西面。无论谁主动发起进攻，若想从正面达成突破都绝非易事。公路北面是地中海，南面则是沙漠，所以要想迂回到对方身后，坦克就得开下公路，进入沙漠地区。
隆美尔手上没有那么多坦克，第5轻装师大部分坦克都在过去的战斗中损坏，第15装甲师的坦克则还在路上。从坦克数量上看，英军已经稳操胜券。
隆美尔不清楚英军即将开始的行动，他的心思仍全部放在夺取托布鲁克上。一封封电报发到德军统帅部，希望能给他派来更多的坦克和士兵。陆军总司令布劳希奇极有耐心地给隆美尔回了一封6页长的电报，告诫比自己小10岁的下属“谨慎一些，要有一定的连续性。当敌人发动进攻时，不要喋喋不休。在突然事件下，你应该避免让自己的报告前后矛盾”。
4月27日，陆军副总参谋长也是隆美尔的好友保卢斯中将来到北非前线，他此行的目的是考察非洲军的作战情况。之后他递交的报告将作为德军未来在北非采取何种战略的参考依据。保卢斯目睹了托布鲁克围攻战——每夺取一处英军阵地，都要付出惨重代价。他还拜访了已经卸任第5轻装师师长职务的施特莱彻，询问他“是否可以在夜间渗透防线，第二天清晨发起总攻”？施特莱彻坦言“这种战术并不适合北非战场”。
4月30日，隆美尔用刚到战场的第15装甲师机枪营发动一次猛攻，目标是夺取第209高地。具体指挥这场进攻行动的是该师新任师长埃斯贝克。
战斗以空军俯冲轰炸机投下一枚枚250公斤炸弹拉开序幕，顷刻之间英军阵地陷入一片火海。澳大利亚师的战斗力强悍，他们一次次打退德军的进攻，即使德军冲进战壕，也毫不畏惧地与他们展开肉搏。
战斗进行到第二天，天空再次刮起风暴，隆美尔让埃斯贝克派出一个连在正面佯攻，主力则借着风暴迂回到守军身后。又经过一番激烈争夺，德军在付出1200人伤亡的代价后，终于拿下了第209高地。
战后隆美尔也迷茫了——敌军的战斗素质和战斗意志远超他的预期，拿下这样一座山头就需要付出1200多人伤亡的代价，那夺取整个托布鲁克需要多大代价呢？
保卢斯目睹了这场战斗。在返回柏林前，他要求隆美尔停止进攻。
5月15日，英军在一轮圆月中开始行动。韦维尔保留100辆坦克作为后备，将其余350坦克投入战场，向哈尔法亚山口、索鲁姆要塞和哈菲德岭发起进攻。
德军在各处要塞都构筑有精巧的防御阵地。反坦克炮的炮身几乎与地面贴平，英军的炮火很难命中。88毫米高射炮则部署在纵深，用来对付英军的重型坦克。隆美尔没有把宝贵的坦克部署在前线，而是它们集中在一起，随时准备好向英军发起反击。
在索鲁姆，英军的一个坦克营共50辆坦克在步兵的支援下发动进攻。机动性强的“十字军”巡逻坦克冲在最前面，笨重的“玛蒂尔达”步兵坦克跟在后面，它们身后则是印度第4师的步兵。
德军的反坦克炮是英军巡逻坦克的克星，很快就有5辆“十字军”被击毁。一辆巡逻坦克冲到德军反坦克阵地前，从两名炮手和他们的反坦克炮身上压了过去。另外两名炮手跳出掩体逃跑时，被英军坦克上的机枪打死。
第一轮战斗结束时，英军有7辆巡逻坦克和1辆轻型坦克被击毁。但是没有突破德军阵地。
第二轮进攻时，德军又损失了一门反坦克炮，战场上则多了4辆燃烧的坦克。
黄昏时英军发起了第三轮进攻，主角则是步履蹒跚的“玛蒂尔达”步兵坦克和身后的“阿三”兵。德军的反坦克炮口径是37毫米，玛蒂尔达坦克的前装甲厚度有75毫米，反坦克炮弹打在上面又弹了出去。
玛蒂尔达坦克虽然速度慢，可德军的反坦克炮拿他毫无办法。当最后一门反坦克炮被碾碎时，英军的步兵也冲了上来，他们与德军展开近身肉搏战，眼看着一群群英军越过德军阵地，向纵深冲过来。
德军的88毫米高射炮开火了。在法国战役期间，隆美尔指挥的第7装甲师在阿拉斯就与英军玛蒂尔达坦克交过火。当反坦克炮、榴弹炮和坦克都无法阻挡玛蒂尔达前进时，就是88毫米高射炮通过平射的方式，击毁了几辆玛蒂尔达，并最终迫使英军后撤。
19岁的炮手维斯勒上士是参加过法国战役的老兵，他操控的高射炮首炮就击中一辆玛蒂尔达，那辆坦克像是被黄蜂蜇了一下，猛地跳了一下，然后就趴那不动了。德军阵地上立即响起一片欢腾的声音。
88毫米高射炮兵们再接再厉，陆续又有几辆玛蒂尔达冒起了黑烟，英军的第3轮进攻被打退了，德国人还抓了几十名英军俘虏。
5月16日和17日，隆美尔依旧用反坦克炮和高射炮对付英军坦克的进攻。他手上的坦克数量有限，第15装甲师的坦克团还没有抵达。边境一线的战斗逐渐对英军有利，哈尔法亚山口、索鲁姆等要地相继被英军攻占。托布鲁克的守军也适时出击，骚扰当面的德军。
5月18日，隆美尔命令第5轻装师的一个坦克营和一个88毫米高射炮营出动，增援从边境地区撤下来的友军。在赛迪亚泽兹，德军坦克的出现，吓得英军赶紧撤退，并放弃了刚刚夺取的索鲁姆。
5月26日，德军又夺回了哈尔法亚山口。战场也恢复了平静。
6月15日，韦维尔卷土重来。隆美尔在这期间也得到补充，第15装甲师的部队已经全部抵达战场。这样一来德军虽然在坦克数量上仍只有英军的2/3，但已经可以跟对方来一场决战了。
隆美尔命令第15装甲师从左翼穿插到英军身后，切断英军的补给线；第5轻装师从右翼迂回，两支装甲集群形成钳形攻势，将突入德军阵地的英军合围。
刚刚加入北非战场的第15装甲师遇到了硬骨头——英军第7装甲师主力的两个团。第15装甲师投入80辆坦克，对手则是90辆玛蒂尔达步兵坦克。经过激战，第15装甲师损失了50辆坦克。
第5轻装师要幸运得多，他们对面是英军第7装甲旅，其装备的巡逻坦克完全不是德国3号和4号坦克的对手。弗里德里希的坦克营轻易击败对手，然后冲向英军驻守的西迪·苏雷曼。
隆美尔马上调整部署，将第15装甲师调到第5轻装师的进攻路线上，两支坦克部队一前一后，大大增加了突击力量。
英军的调整慢了一步。第7装甲师击退德军第15装甲师后继续前进，但是已经找不到德军坦克的身影。而在他们身后，德军第5轻装师向东的攻击如入无人之境，见到什么打什么。英军的坦克、装甲车、油槽车、水罐车、拖拉机、通信车成为德军坦克理想的射击目标。
韦维尔命令第4装甲旅出动，从北面向德军第5轻装师的侧翼发起反击，结果刚好撞到德军第15装甲师。双方再次爆发激烈的坦克战，英军第4装甲旅败退。
此时战局已经对英军非常不利，第7装甲师深入德军防线腹地，身后则有大量德军坦克，后勤补给线已经被切断，再有丝毫迟疑，他们将全军覆没。
通过战场侦察，英军发现德军已经全部向东面的哈尔法亚山口开去，他们刚刚经过的地区则一片空虚。英军决定突围，他们把油料和人员集中起来，炸毁没有油料的坦克和卡车，然后向南面的缺口突围，最终返回己方防线。
被丘吉尔寄予厚望的“战斧行动”就这样草草收场。英军损失坦克220辆，德军则损失了100辆。不过德军占领着交战场，除了25辆完全无法修复的坦克，其余经过维修还可以继续使用。英国人的220辆坦克则彻底损失了。
虽然击败了韦维尔，但隆美尔对这位英军将领的评价很高，他在作战日记中写道：“和其他英国将领不同，他具有伟大的战略勇气，不管我们如何部署，他都可以集中一切兵力。他深知战役是一个整体，避免在进攻中被对手各个击破。英军最大的弱点是玛蒂尔达坦克太慢，无法应对德军的快速装甲集群。”
丘吉尔就没那么客气了，他渴望英军在陆地上取得一次真正的胜利。相比于海战，陆地上的胜利对提振士气更有帮助。战前他已经准备好了在议会下议院发表的胜利演讲稿，现在已经派不上用场了。
不久之后，他把韦维尔调离北非，派来了另一位自己并不喜欢的奥钦莱克。
