Застрельщиком боя стали корабли Ушакова. Впервые в истории морских сражений они применили линейный строй по кильватеру вместо привычного фронтального противостояния. Выйдя вперед на линию поражения своих дальнобойных орудий, по команде флагмана совершили одновременный поворот направо. А потом, идя вслед друг за другом на дистанции около ста метров, открыли огонь пушками левого борта по стоящим французским судам. Прошли по фронту, после развернулись и также в кильватерном строе проследовали в обратном направлении, ведя стрельбу из пушек уже правого борта. Этот маневр наши моряки отрабатывали не раз на учениях, а сейчас четко, без смешивания судов и помех, применили в реальном бою. Конечно, точность огня еще желала лучшего - из сотни ядер со взрывчаткой и зажигательной смесью попадали в цель едва ли десяток. Но и их хватило после дружного залпа эскадры по заранее выбранным целям.
Два десятка французских линкоров и тяжелых фрегатов горели, клубы густого темного дыма окутали гигантов. А от идущего от них огня и разлетающихся головешек загорались рядом стоящие корабли поменьше. Среди них возникла паника, заметались в суматохе, стараясь уйти от огненной опасности. Добавили сумятицы подводные лодки, атаковавшие суда в самой гуще вражеского флота. Тем временем наша ударная эскадра, успевшая перезарядить пушки, очередным рейсом добавила жару. Французы не выдержали, всей массой оставшихся судов пошли в отчаянную атаку на обидчика. Русские корабли также дружно, как и в прежних маневрах, повернули к строю основного флота, прошли в оставленных для них разрывах.
Последующий бой приняли на себя наши линкоры и другие корабли, на безопасной для себя дистанции расстреливали огнем бортовых пушек приближающиеся суда противника. Мало кому из них удалось пробиться для ответных залпов, многократное превосходство русских в огневой мощи дало знать - подожженные и пробитые разрывными снарядами французские посудины одна за другой исчезали в пучине моря. Не помогли им брандеры - наши корабли расступались в стороны и пропускали идущие по ветру горящие лодки. Заметно поредевший флот противника прекратил бесплодную атаку, повернул вспять и попытался уйти в гавань под защиту своих фортов. Наперерез им бросилась неугомонная эскадра Ушакова по ближнему к побережью флангу, отсекая путь к спасению. За счет большей скорости она постепенно стала нагонять отступающую массу, а потом, опередив ее почти у самого входа в портовую акваторию, встала стеной перед ней.
Дальше произошла страшная для обеих сторон сеча на короткой дистанции - французы шли напролом, а русские стояли на их пути, не отступая ни на шаг. В этом отчаянном бою наша эскадра потеряла треть кораблей, с ними и флагманский. Погиб юный командующий - Ушакову не исполнилось и тридцати лет, - восходящая звезда российского флота, так и погасшая, не достигнув своей вершины. Именно он предложил использовать, а затем отработал со своей эскадрой кильватерный строй в бою, ранее применявшийся в походе. Моряки эскадры, а за ними и остальные, в слепой ярости от гибели боготворимого командующего, пошли в атаку на остановившегося перед русской стеной противника. Дело дошло до схваток бортом к борту и абордажа, никого не щадили.
Уже к полудню французского флота не стало, его корабли погибли в огне и на дне, а немногие оставшиеся захвачены в рукопашных схватках. Но и нашим досталось, кроме эскадры, понесшей самые большие потери, пострадали и другие. Вяземский, да и остальные командиры, прекрасно понимали, что можно было обойтись меньшими жертвами, сохрани наши моряки хладнокровие. Но ни у кого из них не поднялась рука укорять, а тем более наказывать за проявленный безрассудный героизм. Смерть Ушакова никого не оставила беспристрастным, мало кто не потерял голову от горя и жажды мести. Уже после боя, придя в себя от нахлынувших в горячке чувств, могли трезво оценить происшедшее, но никто не жалел о содеянном ими.