在远东第一梯队采取纵队进攻之后，就遭到5艘意大利军舰的集中轰击，遭到了相对的重创，但是他们收到的都是死命令，就是不惜一切代价歼灭意大利主力战舰和打乱敌人整形。

所以赣州舰在中弹之后不久，其舰尾吃水线附近被撕开一道裂口，海水不断涌入，舰尾开始缓缓下沉，下午5时35分左右，舰长黄继光在发现舰艇必将会沉没之后，便立即下令全速撞击敌舰“维利基索”，最后两舰同时沉没，赣州全舰500名官兵最后幸存300余人。

此后，意大利联合舰队的战列舰“亚历山大”“博罗季诺”、“西后依鹰”也被第一梯队重创，在第一梯队深入与意大利战舰进行交战的同时，远东第二梯队的三艘战列舰，也在用自己的优势火力对意大利主力巡洋舰群，进行覆盖打击，在激烈的交锋之后。

先后击沉意大利3艘卫护巡洋舰和2艘重巡洋舰，但是由于意大利的火炮系统比较老旧，不论是发射速度和口径大小和远东相差很大，所以双方的第一天交火约从下午3时15分开始，主要是在远东第一梯队巡洋舰分队和鱼雷分队中展开。

而远东第二梯队则是和意大利的巡洋舰分队之间展开，随后在五个小时的战斗中，远东3艘鱼雷艇中弹沉没，赣州号轻巡洋舰沉没，杭州号遭到重创只能保持15节航速，数艘辅助船中弹发生火灾。

不过远东的主力铁甲战列舰完好无损，而意大利却被击沉3艘战列舰和6艘主力巡洋舰，至下午6时左右，意大利联合舰队第一天的败局已定，但是意大利联合舰队似乎不准备就这样死心，依然继续跟远东舰队死缠，随后由于双方舰队在烟雾中经常失去接触，导致航线十分混乱，双方开始了一场夜幕中的混战。

6时45分，意大利第五、六巡洋舰战队投入战斗，但是不久之后，意大利重巡洋舰“斯维特娜”号被远东泰山级战列舰一炮给击沉，而另一艘旧式重巡洋舰“科伊顿斯”在反击中被远东3艘巡洋舰围攻，直接被击伤后下沉。

随后双方的主力舰在7时15分、8时30分曾两次相遇，但都是意大利联合战舰都到了重创，结果又导致3艘巡洋舰相继被远东305毫米大口径火炮击沉，晚8时，由于天色实在已经太黑了，根本看不见对方，所以第一天的海战就这样结束了。

当夜意大利联合舰队所有受重伤的舰艇撤出战斗，但是就在这个时候远东的鱼雷舰编队已经来了，远东准备用鱼雷艇和护卫舰发起夜间的攻击，接着意大利联合舰队被打得大乱，早就被打的千疮百孔的“亚历山大””“博罗季诺”、“西后依鹰”号三艘战列舰沉没，10分钟后，“季罗博诺”号巡洋舰弹药库被击中，弹药库被摧毁，并引起了锅炉爆炸，当即下沉。

晚9时30分至次日凌晨5时，远东一共出动鱼雷艇编队向残余的意大利联合舰队发起鱼雷攻击，意大利第三分队因接受过反鱼雷进攻训练，因而大都幸存下来，而第二分队的舰只大部被击沉，“瓦西索伊”、“纳西莫夫”、“维利基纳林”先后被鱼雷击沉。