Po tym, jak pancerniki HMS "Rodney" i HMS "King George V" zakończyły ostrzał niemieckiego pancernika, "Dorsetshire" otrzymał rozkaz dobicia go torpedami, po czym wystrzelił 2 torpedy w jego prawą burtę, a następnie torpedę w lewą burtę. Trafiła jedna torpeda z prawej burty i torpeda z lewej burty, które przyspieszyły tonięcie okrętu. Po zatonięciu "Bismarcka", "Dorsetshire" wyłowił z wody 85 rozbitkówWilliam H. Garzke, Jr., Robert O. Dulin, Jr.: Battleships: axis and neutral battleships in World War II. Annapolis, Md.: Naval Institute Press, 1985. , s.239-246. Ratowanie rozbitków zostało przerwane w momencie dostrzeżenia domniemanego niemieckiego okrętu podwodnego. W czerwcu i lipcu okręt był remontowany w Wielkiej Brytanii, przepłynąwszy do tej pory 207 401 mil morskich. Zainstalowano wówczas także radar.
1941-1942 – południowy Atlantyk W drugiej połowie sierpnia okręt powrócił do dotychczasowych zadań na południowy Atlantyk, przechodząc do Freetown w eskorcie konwoju WS10X z Wielkiej Brytanii. 21 września jego kolejny wodnosamolot Walrus uległ wypadkowi. Eskortował m.in. konwój WS-12. W listopadzie wziął udział w poszukiwaniach niemieckiego rajdera HSK "Atlantis" (zatopionego ostatecznie przez ) oraz statku zaopatrzeniowego okrętów podwodnych "Python".