隨後，編有13艘運輸船的QP-11船隊從蘇聯摩爾曼斯克出航，護航兵力為4艘驅逐艦、4艘護衛艦、1艘反潛拖網漁船，近距支援兵力為1艘巡洋艦和2艘驅逐艦，船隊在蘇聯領海航行時還得到蘇軍2艘驅逐艦和1艘掃雷艦的伴隨護航。英國本土艦隊照例在挪威至冰島之間展開水麵艦艇編隊，以掩護兩支船隊安全，這支艦艇編隊由2艘戰列艦、1艘航母、3艘巡洋艦和8艘驅逐艦組成。
不久，德軍偵察機發現QP-11船隊，德軍隨即出動3艘驅逐艦和7艘潛艇前去攻擊。德軍潛艇追上了QP-11船隊後，U-430號攻擊了正在船隊前方開道的近距支援編隊中的英軍“愛丁堡”號巡洋艦，“愛丁堡”號被兩條魚雷擊中，艦尾被炸掉，隻得在2艘驅逐艦護衛下返回摩爾曼斯克。而隨後趕到的德軍驅逐艦多次向船隊發起攻擊，都被護航軍艦擊退，隻擊沉1艘掉隊的運輸船。最後德軍驅逐艦幹脆放棄了對船隊的攻擊，轉向尋找受傷返航的“愛丁堡”號。
為了救援“愛丁堡”號，英軍從摩爾曼斯克緊急出航的4艘掃雷艦、1艘巡邏艦和1艘反潛拖網漁船與“愛丁堡”號會合，加入掩護其返航的隊列。但由於擔負遠距掩護的本土艦隊水麵艦艇編隊因能見度太低，發生艦艇碰撞事故，“龐傑比”號驅逐艦被“英皇喬治五世”號戰列艦撞沉。
一天後，德軍3艘驅逐艦追上了“愛丁堡”號，雙方展開了激戰，“愛丁堡”號雖然已遭重創，機動性大受影響，但火炮依然能夠正常使用，其203毫米大口徑主炮連連發威，重創德軍“赫爾曼·舍曼”號驅逐艦，戰鬥中“愛丁堡”號又被一條魚雷擊中軍艦中部，幾乎被炸成兩半，隻好棄艦，最後由英軍“遠見”號驅逐艦發射魚雷將其擊沉。而德軍另2艘驅逐艦Z-24號和Z-25號則發揮出色，接連重創2艘英軍驅逐艦，後因把英軍4艘掃雷艦誤為4艘驅逐艦，不敢戀戰，救起“赫爾曼·舍曼”號驅逐艦落水艦員，匆匆返航。
PQ-15船隊由於其護航力量比較強，中途擊退了德軍潛艇和航空兵的攻擊，毫發無損。直到後來德軍6架亨克爾-111魚雷機才攻擊得手，擊沉2艘運輸船，擊傷1艘運輸船，後該船因傷掉隊被德軍U-251號潛艇擊沉。
5月5日，PQ-15船隊到達摩爾曼斯克。
隨後，QP-11船隊也駛抵冰島。
此次護航戰，盡管兩支船隊隻損失了4艘運輸船，總噸位約1.8萬噸，但護航軍艦損失慘重，沉沒巡洋艦、驅逐艦和潛艇各1艘，還有2艘驅逐艦遭重創。
1942年5月21日，由35艘運輸船編成的PQ-16船隊從冰島出發，5艘驅逐艦、4艘護衛艦、1艘掃雷艦、4艘反潛拖網漁船和2艘潛艇擔負護航，近距掩護兵力為4艘巡洋艦和3艘驅逐艦，還有8艘潛艇負責側翼警戒。
5月25日，德軍偵察機發現該船隊，隨即出動19架亨克爾-111魚雷機和6架容克-88轟炸機前來攻擊，盟軍護航兵力比較強大，防空火力也相當猛烈，擊落德機3架，隻有1艘運輸船被擊傷，後被拖回冰島。
天黑後，德軍U-703號借助夜色掩護，對船隊發起攻擊，擊沉1艘運輸船。
次日，英國海軍部考慮到附近海域德軍潛艇活動猖獗，不願其水麵艦隻遭到不必要的損失，遂命令近距掩護編隊的4艘巡洋艦和3艘驅逐艦離開護航船隊返回。
德軍7架亨克爾-111魚雷機和11架容克-88轟炸機乘機發動攻勢，此次空襲戰果顯赫，共擊沉5艘運輸船，擊傷3艘運輸船和1艘驅逐艦，德軍損失飛機4架。
嚐到甜頭的德軍再次出動大批飛機攻擊PQ-16船隊，但均被護航軍艦擊退。中午前後，6艘從蘇聯科拉灣出航的英軍掃雷艦加入船隊。隨後PQ-16船隊一分為二，6艘運輸船在1艘驅逐艦、1艘護衛艦和2艘掃雷艦的掩護下，駛往阿爾漢格爾斯克港，其餘船隻則駛向科拉灣。
為了阻止PQ-16兩支船隊抵達目的地，稍後德軍對PQ-16船隊的兩部分都發動猛烈空襲，此時船隊已經接近蘇聯，蘇軍出動大批戰鬥機掩護船隊，在護航軍艦和蘇軍戰鬥機的出色掩護下，德軍空襲一無所獲。當天下午，船隊兩部分均到達目的地。
PQ-16船隊共有35艘運輸船，裝載12.5萬噸武器裝備，其中包括468輛坦克、201架飛機和3277輛汽車，這是北極航線開通以後，英美對蘇聯最大一次物資援助，途中1艘運輸船因傷返回冰島，7艘運輸船被德軍擊沉，損失船舶噸位約3.8萬噸，這些船隻所運載的包括147輛坦克、77架飛機和770輛車輛共約3.2萬噸物資也沉入大海，好在還有9萬餘噸物資安全到達蘇聯，有力支援了蘇聯的抗戰。