美國航空兵介入地中海戰區，使英國能夠充分利用航空母艦的戰鬥機支援海上作戰，大大提高了作戰效率，並為馬耳他島運送飛機。１０月１１日，德、意空軍再次對馬耳他島發起猛烈攻勢，企圖一舉消滅該島的空軍力量。但由於同盟國強有力的補充，島上空軍力量大大加強（作戰飛機從５月份的２３架增加到９月份的169架），軸心國不得不於１周後放棄了這一企圖。這時，德國海軍的基本兵力已集中在大西洋和北極圈區域，困難地對付同盟國的護航運輸船隊。在地中海戰區，德軍隻留下１５艘潛艇，１９４３年1月後，潛艇繼續減少，軸心國主要依靠加強空軍與同盟國對峙。但是，由於德國必須兼顧大西洋及東線戰事，同盟國在地中海戰區的空軍增長速度要大大超過對方，到1943年初，盟軍飛機已達３０００架；軸心國僅有1700餘架。
這樣，隨著馬耳他島海空軍戰鬥力的逐步恢複，該戰區同盟國空軍不斷增強和德意軍不斷削弱，軸心國的航運損失急劇上升，１０月份損失率已達４４％。運給隆美爾的３.２萬噸的補給品，隻運到２萬噸；對隆美爾軍隊至關重要的油料，裝載上船１萬噸。但僅有4000噸抵達北非。德意非洲集團軍處於彈盡糧絕、油料匱乏的困境，而英國第８集團軍則得到充足的兵力、裝備及物資補給。在兩軍實力懸殊的情況下，英軍向北非德意軍發動了阿萊曼戰役。戰役開始３天後，１０月２６日，隆美爾寄予極大希望的一支運載汽油和彈藥的護航船隊被盟軍海空軍消滅，這對非洲軍是一次沉重的打擊，其後非洲軍再沒有得到充分的補給。沒有汽油，隆美爾便無法有效利用裝甲部隊實施他所擅長的裝甲機動戰。他不得不多次放棄反擊，距勝利越走越遠。
就在蒙哥馬利率部向西追擊隆美爾潰軍之際，盟軍於１１月８日出其不意地實施北非“火炬”登陸戰役，獲得成功再度挫敗了軸心國的士氣。１１月１１日，希特勒下令“搶在敵軍從阿爾及爾進入突尼斯之前建立突尼斯橋頭堡”。３個德國師和２個意大利師奉命擔負此項任務。為這些部隊提供後勤補給的重擔理所當然地落在已經不堪重負的意大利海軍肩上，此時的意大利海軍也隻有恪盡職守，盡力而為。
在此之前，意大利海軍總部曾向其最高統帥部說明，由於盟軍海軍力量的急劇增強，除了已在進行中的對利比亞的補給外，意海軍再不能承擔任何大規模的海上支援活動了。鑒於盟軍突然登陸北非，突尼斯岌岌可危，意海軍便建議放棄對的黎波裏塔尼亞的船運補給，全力增援突尼斯守軍。因為突尼斯對軸心國具有更大的戰略價值：它是地中海的門戶，也是未來向非洲發動反攻的橋頭堡。可是希特勒卻堅決不允許利比亞的隆美爾軍隊實行戰略撤退。這樣，意海軍便被迫承擔它力所不及的任務——同時為的黎波裏塔尼亞和突尼斯兩個地區提供補給。
１１月１２日下午，第一支意大利船隊順利抵達突尼斯比塞大港。該船隊由２艘運輸艦和５艘驅逐艦編成，裝載１０００名意軍和１８００噸的軍事裝備。為了保障補給的勝利，意海軍立即在突尼斯設立指揮部，由此開始了海上補給戰的最後階段。在該階段，德意軍完全喪失了地中海製海權。
在盟軍主力尚未進入突尼斯之前，英軍仍致力於對利比亞提供補給之機（一支從亞曆山大港出發的英船隊於11月１９日安抵馬耳他島），意海軍在11月為先行空運抵達突尼斯的５個師運去的油料、坦克、火炮等補品達３萬餘噸，另運去部隊１.３萬餘人。德意軍依靠這些兵員、裝備的增援，徹底粉碎了盟軍企圖迅速奪取突尼斯和比塞大的作戰意圖。
與此同時，德、意潛艇在北非沿海也異常活躍，有力地打擊同盟國的航運。１１月１０日，同盟國１艘運煤船和１艘驅逐艦被德潛艇擊沉。次日，又有４艘運輸船被擊沉。自11月中旬起，德國海軍組織力量從海上封鎖北非的大西洋沿岸地區，在直布羅陀以西展開了２５艘潛艇，主要任務是切斷同盟國對已上岸的登陸部隊的供應。此外，德軍還在西西裏島至突尼斯海岸之間緊鑼密鼓設置兩道平行的長１２０海裏的水雷障礙。盡管采取了上述措施，對盟軍的地中海航運並未產生嚴重影響，截至１２月份，盟軍在地中海僅損失１６艘運輸船。而軸心國實力已是強弩之末，不攻自破。
隨著昔蘭尼加落入英軍之手，通往馬耳他的交通線暢通無阻，該島被圍困的局勢終於打破。英軍再次投入大量兵力物力，加強該島的作戰力量，不僅增加了島上的潛艇數量，而且開始派駐水麵艦艇力量。從１９４２年１２月起，第１５巡洋艦分艦隊（３艘）、艦隊驅逐艦“Ｋ”編隊（４艘）和第１０潛艇區艦隊12艘），開始在那裏駐泊。除擔任突擊任務的巡洋艦和驅逐艦外，在馬耳他島還編組了若幹近海艦艇區艦隊，它們由炮艇、魚雷艇和其他小型艦艇組成，大大加強了馬耳他島的防禦力和戰鬥力。