Главной военной силой операции «Вундерланд» стал тяжелый крейсер «Адмирал Шеер» под командованием капитана первого ранга Вильгельма Меендсен-Болькена. Ему было приказано нападать на суда в Карском море, уничтожать конвои, идущие с востока, на усмотрение капитана оставляли обстрелы прибрежных поселков.
16 августа 1942 года он вышел из оккупированного фашистами норвежского порта Нарвик. Ему в поддержку были приданы пять подводных лодок, разведывательная авиация, а также самолет-разведчик с самого крейсера.
Выйдя к проливу Вилькицкого 25 августа, рейдер не обнаружил конвоев, они значительно запаздывали. К полудню этого же дня крейсер был замечен с палубы экипажем «Александр Сибиряков», который следовал с Диксона в восточную часть Карского моря. На нем, помимо экипажа, находились строители и персонал полярных станций, которые должны были сменить вахтовиков, всего более сотни человек. Ледокол был построен в Англии в 1909 году, из всего вооружения на нем были четыре небольшие пушки и два спаренных пулемета, в то время как «Адмирал Шеер» был оснащен 14 орудиями главного и среднего калибра, а также зенитным и минно-торпедным вооружением.
По некоторым данным, фашисты, чтобы ввести противника в заблуждение, подняли на своем рейдере американский флаг. В других источниках говорится, что «Адмирал Шеер» шел вообще без флага. Радист «Сибирякова» отправил на Диксон сообщение: «Встретили иностранный крейсер. Наблюдайте за нами».
Приблизившись, крейсер поднял фашистский флаг, потребовал от «Сибирякова» застопорить ход и прекратить работу судовой радиостанции. Вслед за переданным сигналом «Спустите флаг, сдавайтесь!» фашистский крейсер открыл огонь по советскому ледоколу.
Капитан «Сибирякова» Анатолий Качарава принял решение не спускать флаг и вступить в бой. Ледокол до последнего вел огонь по вражескому бронированному кораблю, но не попал в цель. Зато первые же залпы фашистского крейсера нанесли «Сибирякову» значительный ущерб: была уничтожена кормовая артиллерийская группа судна, погибли расчеты этой группы, на палубе воспламенилось перевозимое в бочках горючее.
Капитан Качарава был контужен, но продолжал командовать судном и экипажем. Много убитых и раненых, кругом очаги огня. Поняв, что пароход уже не спасти, капитан Качарава приказал механику открыть кингстоны и выводить людей, после чего получил тяжелое ранение в живот и правую руку. Матросы перенесли его в единственную уцелевшую шлюпку. Неравный бой продлился менее часа: в 14:05 с ледокола ушла в эфир последняя радиограмма с текстом «Помполит приказал покинуть судно. Горим, прощайте». Около 15:00 знаменитый пароход, который в 1932 году первым преодолел Северный морской путь за одну навигацию, навсегда скрылся в холодных волнах Карского моря. Флаг на нем никто не спустил.
Немцы отправили за уцелевшей шлюпкой катер, взяли в плен 22 человека из 104 (по другим данным 19), находившихся на борту ледокола. Также был подобран в бессознательном состоянии раненый во второй раз Анатолий Качарава. Часть выживших отказалась от спасения. Некоторые оказывали сопротивление, кочегар Николай Матвеев был застрелен.
Известный швейцарский военно-морской историк Юрг Майстер позже писал со ссылкой на германские архивные материалы, что офицерам рейдера так и не удалось ничего добиться от пленных с «Сибирякова», хотя среди них оказались командир, инженер и метеоролог, владевшие ценной информацией, в том числе и о ледовой обстановке в проливе. Сообщалось, что до 1944 года советские моряки находились в данцигском концлагере, и только после освобождения советскими войсками 14 выживших из них вернулись домой. Анатолия Качараву и других членов экипажа «Сибирякова» направили для проверки в спецлагерь в Уфе. После заступничества знаменитого полярника, контр-адмирала Ивана Папанина Качараву доставили в Кремль, где с ним переговорил Сталин. Вождю грузинский капитан понравился, он благословил его службу на флоте. В 1967 году Качарава возглавил Грузинское морское пароходство. Скончался в Батуми в 1982 году.
Единственным членом экипажа, избежавшим плена, оказался кочегар Павел Вавилов. Он покинул судно одним из последних. На шлюпке добрался до острова Белуха, где и пробыл долгие 36 дней, пока его не заметили с советского парохода «Сакко» и 29 сентября спасён гидросамолётом ГСТ под командованием Ивана Черевичного.
Корабли, проходящие место гибели «Александра Сибирякова», отдают честь героям-североморцам.
Из приказа командующего Краснознаменным Северным флотом от 28 апреля 1965 года: широта 76 градусов северная, долгота 91 градус 31 минута восточная. Здесь 25 августа 1942 года пароход «Александр Сибиряков» дрался с немецким крейсером «Адмирал Шеер». Пароход погиб, флага не спустив… Всем кораблям, проходившим объявленные координаты, приспускать флаги, подавать звуковые сигналы…».
О подвиге североморцев сняты несколько фильмов. В 1989 году вышла лента «Операция «Вундерланд» режиссёра Отара Коберидзе. А красноярская журналистка, режиссёр-кинодокументалист Галина Захаренко выпустила документальный фильм «Война во льдах и подо льдами».