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 Итальянский генерал, в то время командовавший войсками в Северной Африке. — Прим. ред 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.
Поспешный отход англичан с границы, начавшийся еще до того, как Роммель вышел к ней, послужил одновременно и обоснованием и оправданием смелости замыслов немецкого командующего. Это была яркая демонстрация важности морального духа. Подтверждалась еще раз справедливость часто цитируемого изречения Наполеона о том, что "на войне моральный и материальный факторы относятся как три к одному". Дело в том, что когда Ритчи решил уйти с границы ("чтобы выиграть время за счет расстояния", как он телеграфировал Окинлеку), в его распоряжении находились три почти нетронутые, пехотные дивизии, а четвертая свежая дивизия была на подходе, и у него насчитывалось в три раза больше боеспособных танков, чем в Африканском корпусе.
Однако шок, вызванный сообщениями о событиях в Тобруке, заставил Ритчи отказаться от каких-либо попыток удержаться на границе. Свое решение он принял в ночь на 20 июня, за 6 часов до того, как Клоппер решил капитулировать.
Ритчи намеревался занять оборону у Мерса-Матруха и дать здесь решительный бой, используя отведенные с границы дивизии, усиленные новозеландской 2-й дивизией, которая только что начала прибывать из Сирии. Вечером 25 июня Окинлек принял от Ритчи непосредственное командование 8-й армией. Изучив обстановку вместе со своим начальником штаба Дорманом-Смитом, Окинлек отменил приказ о занятии оборонительных позиций в районе Мерса-Матруха и принял решение вести более маневренный бой в районе Эль-Аламейна. Это была нелегкая задача: предстояло преодолеть большие трудности по переброске войск и запасов снабжения. Принимая это решение, Окинлек проявил большое хладнокровие и выдержку. И хотя дальнейший отход нельзя было оправдать соотношением сил, это был, вероятно, разумный шаг, если учесть слабость позиции у Мерса-Матруха, которую легко было обойти, и сравнить моральное состояние англичан и их противника. Отведенные с границы войска потеряли уверенность в себе, и в них царил беспорядок. Один из новозеландских военачальников и военный историк генерал-майор Говард Киппенбергер, лично наблюдавший, как эти войска прибывали в район Мерса-Матруха, писал, что они были "настолько перемешаны и дезорганизованы", что он "не видел ни одной должным образом укомплектованной боевой части, будь то пехотная, танковая или артиллерийская часть" Kippenberger. Infantry Brigadier, p. 217 Роммель не дал им времени на переформирование, и быстрота организованного им преследования свела на нет надежды Ритчи "выиграть время за счет расстояния".
Получив "добро" из Рима в ночь на 24 июня, Роммель перешел границу и двинулся через пустыню. К вечеру 24 июня он покрыл более 150 километров и вышел на прибрежную дорогу значительно восточнее Сиди-Баррани, буквально по пятам преследуя англичан. Правда, ему удалось разгромить лишь небольшую часть их арьергарда. К вечеру следующего дня немецкие войска вышли к позициям в Мерса-Матрухе и южнее его.