Люфтваффе 18 и 19 июня почти бездействовали, так как готовились нанести максимально сильный удар 20 июня. Зато Королевские ВВС просто исчезли. 8–я Армия не могла обеспечить безопасность аэродрома истребителей в Сиди—Азизе, так как было известно, что стремительно продвигающиеся немецкие войска уже находятся восточнее Тобрука. Поэтому вице—маршал авиации Конингхэм приказал перебросить истребители еще дальше, на аэродромы Сиди—Баррани. Теперь истребители ВВС Пустыни просто не могли долететь до Тобрука, если не считать «Киттихоков» 250–й эскадрильи, которые имели подвесные баки. Последний британский самолет покинул Сиди—Азиз 19 июня — и вовремя, так как на следующий день там появились немцы.

Роммель еще 17 июня подготовил план штурма Тобрука. Африканский корпус и 90–я легкая дивизия должны были изображать подготовки вторжения в Египет. Однако они имели приказ ночью 19/20 июня повернуть назад и двинуться на запад, чтобы участвовать в штурме. Главную атаку планировалось начать в 5.20 ударом большой группы пикировщиков по оборонительным линиям союзников, в основном — по 11–й индийской бригаде. Одновременно группа Менни (15–я стрелковая бригада) должна была провести отвлекающую атаку против юго—восточного сектора. Как только пикировщики завершат работу, вперед должны двинуться саперы, которые расчистят проход в минном поле и наведут мост через противотанковый ров. В это время Менни должен присоединиться к главным силам Африканского корпуса, чтобы участвовать в прорыве. Как только будет установлен мост, Африканский корпус и 15–я стрелковая бригада форсируют его и атакуют позиции союзников между высотами R.71 и R.59 в секторе 2/5–го батальона маратхов: 21–я танковая дивизия справа, группа Менни в центре, 15–я танковая дивизия слева. Затем они будут продвигаться дальше в тылы англичан. Главные силы под командованием генерала Неринга повернут на запад в направлении форта Пиластрино. 21–я танковая дивизия фон Бисмарка захватит порт, чтобы помешать эвакуации морем. Одновременно с главной атакой итальянский XX моторизованный корпус постарается прорвать оборону между высотами R.57 и R.49 на участке гайлендеров Камерона и выйти в тыл союзников к форту Пиластрино. Итальянский X корпус должен будет зачищать позицию и закрепиться, следуя за танками. XXI корпус должен будет изобразить атаку с запада, используя дымовые завесы, артиллерию и несколько танков. Пока идет штурм, 90–я легкая дивизия вместе со Специальным подразделением 288 и 155–м панцер—гренадерским полком займет позиции между Сиди—Резехом и Бельхамедом. 3–й и 33–й танковые разведывательные батальоны (находящиеся в распоряжении командира 90–й легкой дивизии) двинутся в пустыню, заняв линию Сиди—Резех — Бир—эль—Губи. Они образуют дозорную завесу, чтобы предупредить о появлении противника. Впрочем, Роммель не ждал от 8–й Армии никаких агрессивных поползновений. Итальянские дивизии «Триесте», «Павия» и «Литторио» должны были прикрыть армию Роммеля с юга.

Немцы продолжали прощупывать оборону англичан на египетской границе в течение всего дня 19 июня. Батальон 90–й легкой дивизии даже сумел захватить маленький порт Бардия. Африканский корпус оторвался от противника 19 июня в 16.00. После наступления темноты он направился к Тобруку. Дивизия «Ариете» подошла с юга от Сиди—Резеха и установила контакт с немцами перед самой атакой. 90–я легкая дивизия создала завесу от моря до Тарик—Капуццо, а танковая дивизия «Литторио», только что прибывшая из Италии, и пехотная дивизия «Павия» повернули фронтом на юг, чтобы помешать внезапному удару британской 7–й моторизованной бригады.

Несмотря на то что сложные ночные маневры неизбежно ведут к хаосу, особенно когда их выполняют утомленные войска, почти все шло согласно плану Роммеля. Не удалась только отвлекающая атака полковника Менни. Лис пустыни отменил ее, в основном потому, что генерал Неринг возражал, опасаясь, что не получит поддержки пехоты, когда она будет особенно нужна. (В Африканском корпусе ощущалась жестокая нехватка пехоты.) Но даже это сработало в пользу Роммеля. Как уже говорилось, штаб крепости считал юго—восточный и юго—западный сектора наиболее вероятными направлениями атаки Роммеля. Англичане полагали, что он нанесет отвлекающий удар в одном из них, а потом атакует в другом. Собственно, Роммель так и намеревался поступить. Поэтому Клоппер и его советники решили, что первая атака не представляет особой угрозы, и реагировали очень вяло. Когда они бросили в бой свои резервы, было уже поздно.

Для главного удара Африканский корпус имел около 130 танков. Утром 19 июня в 15–й танковой дивизии Граземанна имелись 9 танков Т—II, 34 танка T—III, 6 танков T—III J, 2 танка T—IV и 1 танк T—IV F2. 21–я танковая дивизия имела всего 53 исправных танка: 10 штук Т—II, 29 танков T—III, 9 танков T—III J, 2 танка T—JV и 3 танка T—IV F2. Штабная рота Африканского корпуса имела 3 танка T—III. Всего в Африканском корпусе насчитывалось 105 исправных танков, не считая трофейных. К вечеру ремонтные мастерские сумели увеличить состав 21–й дивизии до 60 танков, 15–я танковая имела примерно столько же. Работы шли всю ночь. Точное количество танков, имевшихся 20 июня, не известно, однако оно было значительно больше, чем имела 32–я армейская танковая бригада — единственное танковое соединение, находящееся в Тобруке.

В 3.30 генерал фон Бисмарк сообщил, что 21–я танковая дивизия, которая покинула египетскую границу в 17.00 накануне, полностью готова к штурму Тобрука. Ни гарнизон, ни 8–я Армия не подозревали о передислокации войск Роммеля, потому что она была слишком стремительной, а крепость не имела такой роскоши, как самолеты—разведчики. Ночью 19/20 июня большая часть гарнизона мирно спала. Солдаты не подозревали, что на них готовы обрушиться значительно превосходящие силы противника. Большинство англичан вообще не верило, что Роммель атакует крепость. Он сначала должен добить остатки 8–й Армии…

Зато Роммель был на ногах уже в 4.30. Как обычно перед боем, он написал письмо жене: «Сегодня большой день. Будем надеяться, что Госпожа Удача мне не изменит. Я чертовски устал, но в остальном — все в порядке». Однако усталость, которая раньше повлияла на действия Африканского корпуса, в этой битве не сказалась. «Для каждого из нас Тобрук был символом британского сопротивления, и мы намеревались покончить с ним раз и навсегда», — писал позднее Роммель. 20 июня немецкие войска проявили решительность, рвение и высокую профессиональную подготовку, не выказав признаков усталости.

Уже в 5.20, едва поднялось солнце, началась бомбардировка с воздуха. «Кессельринг сдержал свое слово и выслал сотни бомбардировщиков; они пикировали на передний край обороны — это была одна из самых эффектных атак, какие мне приходилось когда—либо видеть».

Капитан Фор Уокер из Колдстримского гвардейского вспоминает: «Никогда раньше я не видел такого облака пыли и дыма, которое поднялось в небо, после того как бомбардировщики закончили свою работу. Они возвращались снова и снова, и я понял, что это будет продолжаться непрерывно, так как их аэродромы находились всего в 10 милях от нас. И мы не видели ни одного британского истребителя».

Хотя его усилия выглядят бледно по сравнению с англо—американскими рейдами 1944 и 1945 годов, Кессельринг бросил в бой все, что имел, до последнего самолета. Каждый пикировщик и истребитель—бомбардировщик, находившийся в Африке, был переброшен под Тобрук. К атакам присоединились самолеты, вылетевшие с Крита и из Греции. Всего 2–й Воздушный флот имел около 150 горизонтальных и пикирующих бомбардировщиков. Тут же находились около 50 немецких и более 100 итальянских истребителей. Посадочные площадки в Сиди—Резехе, Газале и Эль—Адеме находились совсем рядом, что сделало возможным «челночные рейды». 20 июня немецкие самолеты совершили не меньше 580 вылетов (из них 30 — с Крита). Итальянцы совершили 177 вылетов. Люфтваффе сбросили на крепость более 300 тонн взрывчатки, итальянцы добавили еще 65 тонн. Кессельринг потерял всего 3 самолета: 2 пикировщика столкнулись в воздухе, и один истребитель—бомбардировщик Me–110 разбился при вынужденной посадки. Итальянская авиация потерь не имела.