第二波大規模空戰發生在9:15左右，英軍西莫林聯隊抵達迪耶普，與大約50架的德國戰鬥機大打出手。半個小時的激戰中5架“噴火”、1架Fw 190和1架Bf 109G墜毀，另有3架“噴火”被擊傷，JG 26第11中隊1架Bf 109被重創後就近迫降。
英軍西莫林聯隊中擔任高空掩護的第610中隊飛行高度也不足2000米，中隊長詹姆斯約翰遜少校看到海灘黑煙滾滾，不計其數的戰機狂舞飛旋，無線電傳來指揮官們急切的呼叫:“衝出去! 躲開!注意6點上方的190......全體規避。”當前方閃過1架正在爬升的Fw190，約翰遜眼疾手快打出一個遠距離長射，意外地看見對方機身冒煙、機輪脫落，墜向大海。
他又同兩名僚機合力拿下1架Bf 109，然而一架架“黑十字”仍然源源不斷從內陸湧上來，將他們團團包圍，約翰遜自稱與1架Fw 190陷入軍事生涯最艱苦的一戰，最終靠盤旋甩掉對方，他後來評論道:“ 我們的‘噴火’落後於Fw 190，這次我能全身而退無疑非常幸運。”
在德軍猛烈的地面火力打擊下登陸部隊傷亡慘重，盟軍作戰指揮部根據灘頭傳來的各種不利訊息判斷無法達到作戰目的，下令撤退。空中形勢同樣不容樂觀，截至10:30，皇家空軍已損失了27架噴火”、1架“颶風”、2架“波土頓”、6架“野馬”，另有13架“噴火”和1架“野馬”受損，英軍無線電截獲到的資訊顯示，灘頭的德國戰鬥機從8:30的20一30架激增到100架左右，JG 2和JG 26傾巢而出，迪耶普空戰在11:30左右達到白熱化階段。
在轟炸機趕到前，許多Fw 190除了空中搏殺，還要盡其所能地掃射地面目標。兩個戰鬥轟炸機中隊集中攻擊海面目標，此外還執行了一些武裝偵察任務。
11:00，德軍第2轟炸機聯隊(KG 2) 5架Do 217中型轟炸機從荷蘭趕來，它們遵照部署，對行動遲緩、易於攻擊的盟軍艦船展開攻擊，I./JG 26大隊幾架滯空的Fw 190臨時調去護航，飛行高度約2000米，由於此前從未為夜間轟炸機護航，此次護航質量良莠不齊，第5中隊1名首次參戰的飛行員護航時被“噴火”擊落陣亡。
德國轟炸機遵照命令，以3至15架規模為單位，從2000米1下高度發動一輪又一輪轟炸。下午德軍總共出動約145架中型轟炸機，損失了25架、損傷16架。
就在Do 217猛烈轟炸灘頭和海面時，德國空軍後院起火。作為距離迪耶普最近的機場，德呂卡遭到美國陸軍第八航空隊第97轟炸機大隊的攻擊。11:30，在4個噴火區戰鬥機中隊保護下，24架B-17重型轟炸機從7000米高空投下大約25噸高爆彈和燃燒彈，向德國空軍宣示新敵人的來臨。
此時德國戰鬥機已經傾巢而出，只有高射炮還以顏色，3架B-17返航飛過克雷西森林時被重型高射炮彈片命中，但無人員傷亡。機組成員沿途看到幾架Fw 190均無攔截意圖，最終於11:25至12:00之間全部返回了兩處英國基地。
至於轟炸效果，轟炸機組和“噴火”飛行員觀察到“大量炸彈直接命中機場管理區和南邊跑道”。英國無線電監聽部門彙報機場癱瘓數小時，至少喪失了飛機起降能力，不過I/JG 26大隊只有幾架Fw 190在地面輕微受損，顯示出轟炸造成的飛機損失並不嚴重。
另一方面，德軍佈置在康佈雷一埃皮努瓦 ，利耶熱斯古和亞眠等地的衛星機場發揮應急作用，改從這些地方起降的戰鬥機源源不斷攻向最前線，轉運和聯絡飛行依舊暢通。盟軍透過重型轟炸機封鎖敵方機場的首次嘗試以失敗告終。24架B-17一輪空襲的規模遠不足以壓制住迪耶普周邊12處德軍機場，對蹣跚起步的美軍第八航空隊而言，起碼還要拿出數倍的兵力才能如願。
中午，迪耶普灘頭的撤退緊鑼密鼓地進行著，英國戰鬥機源源不斷趕來掩護，盟軍戰後報告認為他們佔領了灘頭和海面的制空權，為撤退行動撐起一把銅牆鐵壁般的空中保護傘，但“噴火”其實相當被動，受航程所限，它們飛到迪耶普後只剩十來分鐘的戰鬥時間，即使能透過增加數量和出動架次彌補作戰半徑不足，飛行高度也令“噴火”面對氣勢洶洶的Fw 190相當脆弱。
而德國空軍一開始就將攻擊目標直指敵戰鬥機，因為英國轟炸機相對數量太少，見縫插針，在狹小灘頭的混戰中反而難以被發現。地面引導員們一如平常般鎮定自若的排程和引導一架架戰機，其冷靜幹練和輕鬆有序的把控能力連監聽到他們通話的英國無線電監聽人員都感到印象深刻。
下午德國轟炸機大規模抵達灘頭時，實則大局已定。德國空軍認為前線100多架戰機足以穩操勝券，無需增援。他們的後備力量僅僅是位於比利時韋弗爾海姆的修配廠裡18架修復後的飛機。
13：30，撤退行動全面停止，仍有不少加拿大士兵被留在迪耶普，等待他們的不是陣亡就是被俘。“波士頓”和“颶風”最後一次轟炸了大型火炮掩體，這些威力巨大的岸炮為德軍阻擊登陸厥功緻偉，還有一些飛機開始投放煙霧彈。掩護撤退的船隻，效果有弄巧成拙之嫌，大量煙霧彈反而阻礙到艦載防空炮自衛，德國轟炸機和戰鬥轟炸機受益更多，皇家海軍在迪耶普突襲戰中共損失了1艘驅逐艦和33艘登陸艦。隨著地面戰鬥結束，空戰重心轉移到海上。
大約14:00，JG 2第10中隊2架Fw 190以迅雷不及掩耳之勢俯衝轟炸了“伯克利”號驅逐艦，出枚500公斤炸彈直接命中艦尾，船上幾乎無人看見襲擊者，駕駛“噴火IX”正好在附近巡邏的皇家空軍第11大隊高階空軍參謀哈利:布羅德赫斯上校是唯一目擊到這一幕的盟軍空勤人員，他試圖阻攔，但鞭長莫及，只能憤而將所有炮彈朝後一架Fw 190傾瀉而下。
“伯克利”號受此重創立刻開始傾覆，船上人員撤離後，“奧爾布萊頓”號驅逐艦奉命發射魚雷將其擊沉。這是英國海軍當天中損失的唯一一艘主力戰艦，船上除了15名船員和一些加拿大士兵陣亡，空軍觀察員斯坦利斯金納中校也宣告失蹤。
迪耶普一戰，德軍44架Fw 190戰鬥轟炸機共執行9次轟炸任務。JG 2第10中隊將過去半年積累下的反艦經驗發揮到極致，宜稱擊沉1艘驅逐艦、2艘大型登陸艇，擊傷另1艘驅逐艦、1艘運輸船、1艘登陸艇和2艘護衛艦，還擊落了1架“噴火”，自身只有1架飛機被艦載防空炮擊傷，就近迫降。加上之前成功執行了一系列轟炸任務，一個月後中隊長弗裡茨施勒特爾中尉戴上了騎士十字勳章。
JG 26第10中隊未免相形見絀，上報擊中了幾艘戰船、運輸船、摩托艇和登陸艇，還損失了1架飛機及其飛行員，海因裡希馮貝格下士完成投彈後被“噴火”擊傷，他平安降落到德呂卡機場，檢查了這架Fw 190-A3/U後發現似無大礙，便再次起飛，半途機毀人亡。
