Британцы решили не искушать судьбу в открытом сражении с лучшей армией Европы на своих ухоженных газонах, а решили встретить врага там, где были наиболее сильны — на море.
Встреча противников произошла утром 21 октября на параллели мыса Трафальгар, в 10 милях от Кадиса. Франко-испанский флот шел на юг со скоростью 3–4 узла. Адмирал Вильнев, обнаружив на горизонте английскую эскадру, в 8 часов повернул на обратный курс, чтобы в случае неудачного исхода сражения иметь возможность укрыться в Кадисе. Поворот союзной эскадры продолжался около двух часов. Из-за слабого ветра и плохой подготовки командиров кораблей строй кильватерной колонны после поворота нарушился, и это в дальнейшем не позволило многим кораблям использовать свое оружие в бою.
В момент обнаружения франко-испанского флота английская эскадра шла в двух колоннах. Разгадав намерение Вильнева уклониться от сражения и укрыться в Кадисе, Нельсон принял решение немедленно атаковать противника, тем более что погода вполне благоприятствовала этому: дул слабый вест-норд-вест и с запада шла крупная океанская волна. Английские корабли, сближаясь с противником почти под прямым углом, шли более полным ветром, чем корабли союзников, которые к тому же принимали крупную океанскую волну бортом, что затрудняло управление кораблями и ведение прицельной стрельбы. В свою очередь, движение английских кораблей, сближавшихся с противником под курсовым углом, близким к 90 градусам, ставило их в чрезвычайно невыгодное положение, так как они почти лишались возможности использовать свою артиллерию в период сближения, тогда как неприятель мог поражать их продольными залпами. Это было особенно опасно для флагманских кораблей “Викторий на котором держал свой флаг Нельсон, и “Ройал Соверен”, где находился адмирал Коллингвуд, шедших в голове колонн. Только слабая артиллерийская подготовка союзных кораблей не позволила им воспользоваться своим благоприятным положением для нанесения эффективного удара по англичанам на этапе сближения.
В 12 часов Нельсон поднял сигнал начать сражение. Флагманский корабль Коллингвуда “Ройал-Соверен” первым сблизился с противником вплотную и около 12 часов 30 минут прорезал его строй под кормой 16 корабля с конца колонны. Вслед за ним со значительными интервалами по времени поочередно стали прорезать строй союзного арьергарда и остальные корабли его колонны. При прорезании строя английские корабли с дистанции нескольких десятков метров давали с обоих бортов продольные залпы, причиняя кораблям противника серьезные повреждения в корпусе и нанося большие потери в личном составе. Английские комендоры вели огонь по противнику опять примерно в три раза быстрее, чем союзники. Но, несмотря на создавшиеся благоприятные условия намечавшееся планом сосредоточение превосходящих сил английского флота на направлении главного удара (15 кораблей против 12 союзного арьергарда) из-за просчета адмирала Коллингвуда в маневрировании не удалось. Вследствие ошибки в маневрировании 15 английским кораблям, действовавшим на главном направлении, пришлось вести бой с 16 союзными кораблями. Кроме того, англичане не смогли добиться и одновременности атаки. Их корабли вступали в бой поодиночке и с большими промежутками по времени, что ставило их в чрезвычайно невыгодное положение, так как противник получал возможность сосредоточивать против них превосходящие силы. Однако союзники умудрились не использовать и эту возможность.
В 13 часов вступила в бой колонна Нельсона. Первым прорезал строй линейный корабль “Виктори”, который прошел за кормой флагманского корабля Вильнева “Бюсантор” и дал по нему продольный залп. Вслед за ним один за другим вступили в бой и остальные корабли колонны, давая продольные залпы по союзным кораблям. После прорезания строя флагманский корабль Нельсона подвергся ожесточенному артиллерийскому и ружейному обстрелу одновременно с нескольких кораблей противника, окруживших его.
В этот период боя адмирал Нельсон был смертельно ранен. С этого момента боевые построения кораблей окончательно нарушились.
Командиры по своему усмотрению выбирали корабли противника и вели с ними артиллерийский бой на предельно коротких дистанциях, исчисляемых десятками метров, а иногда несколькими метрами. В этих условиях превосходство английских комендоров и скорострельность артиллерии имели решающее значение для исхода сражения.