Дело в том, что 14 июня, когда английские войска откатывались назад, Черчилль прислал категорическую телеграмму: «Полагаю, что в любом случае не может быть и речи об оставлении Тобрука». Он повторил это требование в телеграммах от 15 и 16 июня. Это «указание на расстоянии», пришедшее из Лондона, привело к еще одной грубой ошибке. Было принято поспешное решение оставить часть 8-й армии в Тобруке, в то время как остальные ее силы отходили к границе. Это позволило Роммелю разгромить изолированные войска в Тобруке раньше, чем была должным образом организована оборона.
Когда немецкие танковые силы вышли к морю, Роммель вновь повернул их на восток. Они обошли Тобрук, захватывая или блокируя очаги обороны, созданные в тылу 8-й армии, и двинулись к аэродромам у Гамбута, восточнее Тобрука. В ходе этого марш-маневра они отбросили остатки английских танковых бригад, которые отошли к границе. Роммель не стал их преследовать. Захватив аэродромы у Гамбута, он вновь повернул на запад и удивительно быстро начал наступление на Тобрук. Усиленный. гарнизон Тобрука состоял из южноафриканской 2-й дивизии (в которую входила индийская 11-я бригада) под командованием генерала Клоппера, гвардейской бригады и 32-й армейской танковой бригады, насчитывавшей 70 танков. Полагая, что танки Роммеля ушли на восток, они не ожидали удара и не были готовы отразить его.
В 5.20 20 июня артиллерия и пикирующие бомбардировщики обрушили мощный удар по одному из участков в юго-восточной части оборонительного периметра. Вслед за этим на штурм пошла пехота. К 8.30 в прорыв начали втягиваться немецкие танки. Роммель лично руководил развитием успеха. Во второй половине дня немецкие танки преодолели сопротивление обороняющихся и ворвались в Тобрук. Утром начальник гарнизона генерал Клоппер пришел к выводу, что дальнейшее сопротивление бесполезно, а отступление невозможно, и принял роковое решение о капитуляции. Только отдельным мелким группам удалось прорваться. В плен попало 35 тыс. англичан.
Эта катастрофа вызвала стремительный отход уцелевших сил Ритчи в Египет. Войска Роммеля начали их преследовать. Осуществить это преследование Роммелю во многом помогли громадные запасы снабжения, захваченные им в Тобруке. По-свидетельству начальника штаба Африканского корпуса Байерлейна, в тот период 80 % транспорта Роммеля составляли трофейные английские машины. Захваченные у англичан материальные средства позволяли обеспечивать войска транспортом, горючим и продовольствием. И все же полностью восстановить боеспособность своих войск Роммелю не удалось. Когда Африканский корпус вышел 23 июня на границу, в нем оставалось всего лишь 44 танка, способных вести боевые действия, а у итальянцев — 14. Тем не менее Роммель решил и на этот раз сделать все возможное для развития успеха.
На следующий день после падения Тобрука туда прилетел из Сицилии фельдмаршал Кессельринг. Он хотел отговорить Роммеля от дальнейшего наступления в Африке и потребовать возвращения своих авиационных частей для нападения на Мальту, как было условлено раньше. Итальянское верховное командование в Африке также возражало против продолжения наступления, и 22 июня Бастико в сущности, отдал Роммелю приказ остановиться, но тот ответил, что «не примет эту рекомендацию», и в шутливом тоне пригласил своего официального начальника пообедать с ним в Каире. После такой внушительной победы Роммель решил позволить себе некоторые вольности, тем более что из ставки Гитлера поступило сообщение о присвоении ему звания фельдмаршала. Роммель обратился непосредственно к Гитлеру и Муссолини с просьбой разрешить дальнейшее наступление.
Гитлер и его военные советники к тому времени уже начали сильно сомневаться в успехе намеченного нападения на Мальту, считая, что итальянский флот, будучи вынужденным действовать против английского флота, не сможет оказать должной поддержки и выброшенный на Мальту немецкий парашютный десант останется без снабжения и подкреплений. Еще за месяц до этого, 21 мая, Гитлер решил, что, если Роммелю удастся захватить Тобрук, нападение на Мальту — операцию «Геркулес» — придется отменить. Муссолини также почувствовал облегчение, когда появилась возможность избежать трудностей, связанных с операцией «Геркулес», и охотно ухватился за перспективу, сулившую большую славу. Утром 24 июня Роммель получил телеграмму: «Дуче одобряет намерение немецкой танковой армии преследовать противника на территории Египта». Через несколько дней Муссолини прилетел в Дерну, готовый к триумфальному въезду в Каир. На другом самолете доставили белого копя. Даже Кессельринг, — как следует из итальянских документов, по-видимому, согласился, что вступление в Египет предпочтительнее захвата Мальты.