Strona turecka otworzyła ogień ok. 11:45, Rosjanie odpowiedzieli wkrótce potem. Trzy rosyjskie liniowce miały problemy z utrzymaniem pozycji wskutek nieprzewidzianych zwrotów w szyku torowym (m.in. Jewropa i Swiatoj Januarij). W trakcie bitwy Swiatoj Jewstafij (flagowy okręt Spiridowa) stoczył bój z okrętem Hasana paszy Burc-u Zafer, podczas którego doszło ostatecznie do abordażu jednostki tureckiej. Jej płonący maszt główny, który runął na pokład Sw. Jewstafija, doprowadził jednak do wybuchu na pokładzie okrętu rosyjskiego; wkrótce nastąpiła też eksplozja tureckiego liniowca. Zagładę Sw. Jewstafija przeżył nie tylko jego dowódca Kruse, lecz także adm. Spiridow i hr. Fiodor Orłow (brat głównodowodzącego), którzy opuścili okręt jeszcze przed akcją abordażową (Spiridow przeniósł swą admiralską flagę na liniowiec Tri Swiatitielia).
Po dwugodzinnej walce, ok. 14:00 bój zakończono wskutek zerwania przez Turków łańcuchów kotwicznych i wycofania się ich okrętów w nieładzie na południe, do sąsiedniej zatoki Czeszme, gdzie zakotwiczyli pod osłoną nadbrzeżnych baterii.