Подготовку к операции немцы начали 21 сентября. С этого времени в Лиепае началось формирование десантного корпуса и погрузка техники и снаряжения на транспорты. Одновременно начались тральные работы. Из-за непогоды посадка десантного корпуса на суда произошла только 9 октября. К этому времени немецкие тральщики сумели расчистить проход. Вечером 10 октября транспортный флот был готов к выходу из Лиепаи. Здесь же находились крейсера 2-й разведывательной группы и часть эсминцев. На рассвете 11 октября к Лиепае прибыл линейный крейсер «Moltke», его сопровождали линкоры. 6-я разведывательная группа стояла в Вентспилсе. В тот же день германская армада направилась к островам. Вечером 11 октября от эскадры отделились линкоры «Friedrich der Große» и «König Albert», которые направились к полуострову Сворбе для обстрела его батарей. К этому времени немецкие тральщики уже приступили к тралению Ирбенского пролива.
Карта 1. Боевые действия в районе Моонзундских островов в октябре 1917 г.
1. Уничтожение 4-й эскадрой советской батареи.
2. Уничтожение 3-й эскадрой советской батареи.
3. Действия линкора «Bayern».
4. Действия миноносцев против гидроаэродрома.
5. Действия линкоров «König Albert» и «Friedrich der Grosse».
6. Высадка основного десанта.
7. Высадка дополнительного десанта.
8. Гибель эсминца «Гром».
9. Морской бой.
10. Гибель эсминца «S-64».
11. Место затопления линкора «Слава».
12. Эвакуация «батальона смерти».
Ранним утром 12 октября десантная флотилия и корабли прикрытия прибыли в исходный район. Линкор «Bayern» и крейсер «Emden» стали у входа в пролив Соэлозунд для обстрела батарей у Тоффри и Памерорта. Вокруг водного района, в котором находились корабли, для противодействия подводным лодкам были установлены противолодочные сети. 7 линкоров должны были подавить батареи в районе бухты Тагалахт. Из-за отставания в графике для сохранения темпов операции германские корабли становились на якорь в непротраленном районе. Линкоры «Bayern» и «Großer Kurfürst» подорвались на минах, но продолжали выполнение своих задач. В 5 ч 27 мин линкоры 4-й эскадры открыли огонь по батарее на мысе Хундсорт, к ним присоединился линейный крейсер «Moltke». Одновременно линкоры 3-й эскадры (без «Bayern») обстреляли батарею на мысе Ниннаст. Десантные корабли в сопровождении миноносцев двинулись в бухту.
Появление немецкого флота в заливе Тагалахт стало полной неожиданностью для русских войск. Тем не менее, после первых немецких залпов 45-я батарея успела открыть ответный огонь. 152-мм орудие с Хундсорта даже попало в «Moltke», что не помешало ему продолжать выполнение боевой задачи. Высадка морского десанта продолжалась. 131-й пехотный полк немцев практически без сопротивления высадился в бухте, и вскоре его передовые отряды без боя захватили обе батареи вместе с личным составом. Единственная неприятность произошла, когда на мине подорвался крупный транспорт «Korsika». Миноносцы сняли с него пехотинцев и боеприпасы, после чего транспорт был выведен на отмель. Высадившийся десант начал наступление в двух основных направлениях: на Аренсбург и Сворбе. В это же время три миноносца 13-й полуфлотилии миноносцев стали западнее Киельконд для демонстративного обстрела Киельконд и Папенехольм (гидроавиабаза и радиостанция).
Одновременно с высадкой десанта искатели мин во главе с эсминцем Т-130 начали разведку фарватера через пролив Соэлозунд под прикрытием линкора «Bayern» и крейсера «Emden». Миноносец «А-32» неосторожно подошел к батарее Тоффри, был обстрелян и получил пробоину в корме. В ответ незамедлительно открыл огонь «Bayern». К нему присоединились «Emden» и группа миноносцев, и батарея замолчала. Личный состав батареи (кроме ее командира) бросил орудия и дезертировал с поля боя. После этого немцы высадили небольшой десант, который уничтожил орудия. Теперь они получили возможность проходить через пролив Соэлозунд без помех, чем и не замедлили воспользоваться. Вспомогательный десант немцев, в составе двух самокатных батальонов, высаженный у Памерорта, русских войск не обнаружил и начал наступление к Ориссарской дамбе. Возникла угроза окружения частей 107-й пехотной дивизии. Для ее устранения из моряков судовых команд в Куйвасту был сформирован отряд для обороны дамбы. На Моон началась переброска новых русских войск.
Германские тральщики в проливе Соэлозунд около 12 ч были обстреляны эсминцами «Генерал Кондратенко» и «Пограничник». Вошедший было на Кассарский плес эсминец Т-130 был вынужден отойти. Однако около 16 ч семь эсминцев (V-82, S-64, S-61, S-63, V-74, Т-144, Т-142) прорвались на плес под прикрытием орудий крейсера «Emden». Их встретила канонерка «Грозящий», к которой присоединились эсминцы «Десна» (контр-адмирала Старка), «Изяслав», «Гром», «Забияка», «Самсон» и «Новик». Завязался бой, два германских эсминца получили повреждения и отошли, прикрываясь дымовой завесой. Канонерка «Грозящий» получила 3 попадания, но продолжала бой. Лишь огонь крейсера «Emden» вынудил русские корабли отойти, но в это время был поврежден еще один германский эсминец. Наступила темнота, и бой прекратился. Немцы, прикрывшись дымовой завесой, покинули плес. Одновременно выяснилось, что повреждения «Bayern» гораздо серьезнее, чем казалось, и линкор ушел в бухту Тагалахт, чтобы там провести временный ремонт. Пробоина находилась в правом борту под носовой башней, и корабль принял более 1000 т воды. Осадка носом увеличилась почти до 11 м, и «Bayern» пришел в Киль на ремонт только 31 октября – таким долгим оказался переход.