Люфтваффе должны были перебросить парашютные части в южную Норвегию, чтобы захватить аэродромы Осло и Ставангера, которые потом можно было бы использовать для переброски дополнительных войск на транспортных самолетах. Следовало выслать истребители и бомбардировщики для атаки британских сил, что могло приободрить норвежцев. Крейсера и более мелкие корабли должны были высадить войска в 4 различных пунктах в южной Норвегии от Осло до Бергена. Планировалось проходить мимо фортов прямо в гавань.
Самым отважным в этом плане было предложение атаковать Нарвик и Тронхейм в северной Норвегии. Войска должны были перебросить 1 крейсер и 14 эсминцев под прикрытием 2 линейных крейсеров. Предполагалось, что "Лютцов" отвлечет британский флот, прорываясь в Атлантику для атаки судоходства. Высадив войска, корабли должны были покинуть северную Норвегию в тот же день. Подкрепления следовало перебросить уже по суше и позднее. Суда снабжения для этих частей должны были выйти в море за несколько дней до выхода военных кораблей, чтобы прибыть на место одновременно с ними. Они должны были маскироваться под обычные каботажники. Подводные лодки предполагалось использовать в качестве разведчиков и для отражения британских контратак, когда войсковые транспорты войдут в фиорды. Подкрепления на первом этапе предполагалось перебрасывать только в Осло на третий и пятый день операции. Оттуда они должны были развернуть наступление по суше и подавить сопротивление, если такое будет.
Сначала операцию назначили на 3 марта, задолго до начала наступления в Нидерландах, чтобы не столкнуться с зимними штормами и плохой видимостью и опередить англичан. Потом был отдан приказ завершить всю подготовку к 10 марта, чтобы операцию можно было начать через 4 дня после отдачи приказа. 5 марта Йодль встретился с 3 командующими видами вооруженных сил, которые должны были руководить операцией. Как ни странно, в первый раз запросили мнение Геринга, хотя офицеры Люфтваффе уже давно участвовали в подготовке вторжения.
Ко времени следующей встречи Редера с Гитлером 9 марта операция находилась на финальной стадии отработки деталей плана. Трудности прорыва из северных портов после высадки войск обсуждался особенно тщательно. Редер подчеркивал необходимость сильного воздушного прикрытия возвращающихся кораблей. От Люфтваффе потребовали провести минные постановки в Скапа Флоу. Редер также предложил позволить русским захватить Тромсё в северной Норвегии. Однако Гитлер не согласился, было принято решение захватить этот город наступлением с суши.
Но британские планы тоже стремительно развивались. 10 марта Чемберлен выступил с обещанием оказать помощь Финляндии. Однако через 2 дня Финляндия заключила мир с Россией — это был единственный выход из сложившейся безнадежной военной ситуации. В германском Штабе РВМ возникла надежда, что мир может задержать высадку англичан в Норвегии. Однако разведывательные донесения и действия англичан против германских кораблей у норвежского побережья указывали на противоположное.
26 марта Редер снова предложил провести операцию как можно быстрее, указав, что если англичане и не отреагируют немедленно, они будут мешать перевозкам руды и возможно попытаются создать повод для собственного вторжения в Норвегию. Погода и полная готовность благоприятствовали немцам. И Гитлер решил, что настало время нанести удар. Однако он не назначил дату. Еще через 3 дня были уточнены последние детали, но опять дата не была названа, так как исключительно суровая зима создала проблемы — замерзли балтийские проливы. Большой Бельт, главный водный путь между датскими островами вскрылся только на первой неделе апреля. Теперь Гитлер заявил, что хочет изменить план. Он захотел оставить корабли в Нарвике и Тронхейме для поддержки армии. Но Редер сумел переубедить его в отношении Нарвика, указав, что корабли там будут неизбежно атакованы и уничтожены превосходящими британскими силами. Проблема поддержки Тронхейма так и осталась висеть в воздухе. Провал попыток ВВС заминировать Скапа Флоу и таким образом помешать англичанам еще более запутал проблему.
2 апреля наконец была установлена дата вторжения — 9 апреля. На следующий день корабли группы снабжения начали продвижение вдоль берегов Норвегии, маскируясь под обычные торговые суда. Министр иностранных дел Иоахим фон Риббентроп впервые был поставлен в известность о готовящейся операции.
С этого момента каждый ход одной стороны вызывал ответную реакцию противника. Оба противника начали свои операции практически одновременно — немцы опережали англичан всего на 1 день. Кроме того англичанам мешала необходимость создать видимость законности. Они надеялись провести высадки без боев, тогда как немцы оставили все надежды на помощь Квислинга и строили свои действия в расчете на внезапность.
Вечером 6 апреля мощные силы прикрытия и десантный флот вышли из портов и двинулись к берегам северной Норвегии. В состав этой армады входили 2 линейных крейсера, тяжелый крейсер "Хиппер" и 14 эсминцев. 10 эсминцев должны были высадить 2000 человек в Нарвике. Крейсер в сопровождении 4 эсминцев должен был высадить 1700 человек в Тронхейме. Линейными крейсерами временно командовал вице-адмирал Гюнтер Лютьенс, так как Маршалл находился в отпуске по болезни. Они должны были действовать в качестве прикрытия, а потом направиться к северу и постараться увлечь британские тяжелые корабли от берегов Норвегии. Хотя в состав этой группы планировалось включить "Лютцов", его машины оказались неисправны, и карманный линкор включили в состав одной из южных десантных групп. В море вышел вспомогательный крейсер "Орион", чтобы вызвать переполох в Северной Атлантике.
Остальные группы вышли чуть позднее к портам южной Норвегии и Дании. В них входили "Лютцов", тяжелый крейсер "Блюхер", легкие крейсера и мелкие корабли.
Главные силы немцев были обнаружены британской авиацией через день после выхода, но атаки не принесли успеха англичанам. Было похоже, что потерян важнейший элемент внезапности. Хотя немцы надеялись, что цель выхода останется неизвестной англичанам, которые могли предположить, что германские корабли пытаются прорваться в Атлантику.
Рано утром 8 апреля, за день до высадки, британский эсминец "Глоууорм", отделившись от эскадры, минировавшей норвежские воды, в сильный шторм налетел на эсминцы группы "Хиппера". Британский корабль сообщил о встрече и атаковал немцев. Вскоре в районе боя появился сам "Хиппер". Он завязал бой на короткой дистанции и попытался протаранить эсминец. Видя, что его корабль получил тяжелые повреждения и полагая, что гибель неизбежна, капитан-лейтенант Джеральд Б. Руп сам пошел на таран. "Глоууорм" сорвал 120 футов обшивки "Хиппера", крейсер принял 528 тонн воды. "Глоууорм" после тарана взорвался и затонул. За этот бой Руп получил Крест Виктории. Группа "Хиппера" проследовала далее в Тронхейм, хотя крейсер получил крен 4<0176> на правый борт, однако все его механизмы действовали исправно.
Англичане в это же утро объявили, что заминировали норвежские воды. Они отделили эскадру эсминцев, которая прикрывала минные постановки возле Нарвика, чтобы помочь обнаружить группу "Шарнхорст" — "Гнейзенау", которая по всем признакам направлялась в Атлантику. Через несколько часов немецкий войсковой транспорт "Рио де Жанейро" был потоплен у берегов южной Норвегии польской подводной лодкой "Орел", которая в сентябре прошлого года сумела прорваться в Англию. Некоторые германские солдаты сообщили спасшим их норвежцам, что они направлялись в Берген, чтобы защитить их от вторжения союзников. Просто невероятно, но норвежцы так и не объявили тревогу, а англичане не оценили значимости информации.
Утром на следующий день 9 апреля "Шарнхорст" и "Гнейзенау" в одиночестве рассекали штормовые волны возле Нарвика. Внезапно видимость улучшилась, и появился британский линейный крейсер "Ринаун". Он немедленно открыл огонь из 15" орудий с дистанции 9 миль, используя короткие промежутки между снежными шквалами. Через несколько минут немцы начали отвечать из своих 11" орудий. Дуэль длилась 10 минут, после чего немцы дали полный ход и медленно оторвались от пожилого преследователя. Погода была такой скверной, что 9 эсминцев, сопровождавших "Ринаун", не смогли вступить в бой. Лютьенс был полон решимости выполнить приказ и увести англичан за собой на северо-запад, подальше от берегов Норвегии. Однако он не собирался вести бой с кораблем, имеющим такие мощные орудия. В результате, прежде чем "Ринаун" пропал в снежных зарядах за кормой, "Гнейзенау" получил 3 попадания 15" снарядами. Один снаряд уничтожил систему управления огнем главного калибра, другой вывел из строя носовые 11" башни. Немцы добились только 2 попаданий в "Ринаун", не принесших никакого вреда. Так как Лютьенс выполнил свою задачу и увел за собой британский линкор, повреждения "Гнейзенау" были умеренной платой за этот успех.