Tymczasem na „Kormoranie” rozszerzał się gwałtowny pożar zagrażający eksplozją zmagazynowanych w rufowej ładowni min. W tej sytuacji Detmers nakazał opuszczenie i zatopienie okrętu. Zeszło z niego około 360 ludzi (ponad trzydziestu zginęło podczas bitwy). Otwarto zawory denne, ale statek nie tonął. Krótko po północy detonowały jednak miny oraz magazyn amunicji i „Kormoran” zatonął rufą naprzód w serii potężnych wybuchów.

317 członków załogi wraz z dowódcą40 (przeważnie rannych) zginęło w wyniku przewrócenia się jednej z łodzi ratunkowych. uratowało się. Większość z nich zostało po kilku dniach wyłowionych z morza przez załogi australijskiego okrętu pomocniczego HMAS „Yandra” i statków „Koolinda” i AHS „Centaur”, a jedna łódź dotarła 28 listopada do wybrzeża w okolicach miejscowości Carnarvon w Zatoce Rekina. Wszyscy zostali przesłuchani, a następnie osadzeni w australijskich obozach jenieckich, skąd zwolniono ich i odesłano do Niemiec w roku 1947.

Pozostałości po HMAS „Sydney”