Admirał Nachimow postanowił wejść do zatoki tylko okrętami liniowymi, w dwóch kolumnach. Tak też uczynił w południe 30 listopada. W prawej kolumnie znajdował się okręt flagowy "Impieratrica Marija", "Czesma" i "Wielikij Kniaź Konstantin", a w lewej "Pariż", "Tri Swiatitiela" i "Rostisław". Do nadpływających okrętów od razu otworzyły ogień baterie nadbrzeżne. Rosyjskie okręty podeszły na odległość strzału, rzuciły kotwice by nie być znoszone przez wiatr i rozpoczęły ostrzał okrętów tureckich i baterii nadbrzeżnych. Po kilkugodzinnej wymianie ognia, do godziny 16 wszystkie okręty tureckie zostały zniszczone; jedynie fregata parowa "Taif", dowodzona przez Anglika w tureckiej służbie, Adolphusa Slade (Musaver Pasza), uciekła spod ostrzału. Pościg rosyjskich fregat żaglowych okazał się bezskuteczny. Do godziny 17 Rosjanie zniszczyli lub zmusili do opuszczenia także pozostałe baterie nadbrzeżne i umocnienia. Po stronie rosyjskiej wszystkie okręty odniosły uszkodzenia, najbardziej "Impieratrica Marija", lecz zachowały zdolność pływania. Na ponad 16 tysięcy wystrzelonych przez Rosjan pocisków, około 2000 stanowiły granaty wybuchowe, aczkolwiek późniejsza propaganda zachodnioeuropejska przypisała im znacznie większą rolę.