Теперь, когда обе эскадры уже сблизились и вели огонь из всех своих калибров, сражение вступило в свою кульминационную фазу. Отныне все зависело лишь от мастерства комендоров, количества калибров и небольшой доли везения.
Прошло пять минут боя, и противоборствующие стороны нанесли друг другу первый урон. На головном линкоре эскадры Колчака «Екатерина Великая» британцы снесли мачту и повредили трубу. К молчанию были приведены два орудия носовых башен, а от попадания вражеского снаряда в машинном отделении корабля возник пожар. В результате два котла вышли из строя, и скорость линкора сразу упала. Кроме этого, на «Евстафии», по которому вел огонь «Куин», видимо не разобрав приказ флагмана, возник сильный пожар, и броненосец получил подводную пробоину по правому борту. Калибры британского линкора причинили много бед русскому кораблю, прежде чем он смог открыть ответный огонь по врагу.
Но комендоры русских линкоров также не оставались в долгу перед противником, и все чаще и чаще на британских кораблях взвевались черные столбы взрывов. Подобно бульдогу, русская эскадра вцепилась смертельной хваткой в «Нельсона» и «Лондон», стремясь одержать победу над врагом во что бы то ни стало.
Так, разыграв феерический дебют, сражение стало стремительно приближаться к своему миттельшпилю, который быстро выявил заметное преимущество русской эскадры над противником, возникшее благодаря уничтожению отважными авиаторами части огневой мощи английских линкоров. Лишившись многих орудий носовых башен, англичане не могли вести адекватный огонь по противнику, и этот фактор незамедлительно сказаться на результативности огня по прошествию небольшого промежутка времени.
Первым кильватерный строй британцев покинул «Лорд Нельсон», который неожиданно выкатился в сторону русской эскадры, словно собирался ее таранить. От попадания вражеского снаряда у линкора повредило руль, и он стал выписывать сложную циркуляцию с довольно выраженным креном на правый борт. Противники продолжали энергично обмениваться ударами, и следующим боевую колонну англичан, объятый пожаром, покинул «Лондон», который, к огромной радости египтян, двигался прямо под огонь береговых батарей.
У русских к этому моменту строй покинул, а затем перевернулся вверх килем броненосец «Евстафий», добитый огнем британского линкора. Шедший за ним в строю «Пантелеймон» храбро занял место своего товарища, готовый продолжить этот неравный бой. Всего девять минут продолжалось его противостояние с врагом. За этот отрезок времени в «Пантелеймона» попало два крупнокалиберных снаряда, один из которых угодил в угольный бункер броненосца, а второй разрушил командирскую рубку, лишив корабль управления. Но и даже в таких условиях русские моряки продолжали сражаться, да еще как. От огня носовых десятидюймовок броненосца «Куин» получил две пробоины, что делало его положение на воде критическим и грозило затоплением корабля. Кроме этого, у линкора была полностью выбита все носовая артиллерия и повреждена одна из паровых турбин.
Линкор «Екатерина Великая» мужественно выдержал испытание огнем противника и оставался в строю до самого последнего момента боя, несмотря на многочисленные разрушения и пожары на своем борту. Он с честью продержался весь огневой контакт с противником, и только когда враги разминулись и стали расходиться, на линкоре был поднят сигнал: «Выхожу из боя», и героический корабль, принявший всю тяжесть британского удара, покинул место боя.
Стремясь закрепить полученный успех, Колчак немедленно развернул свою эскадру, намереваясь продолжить бой и разбить врага. Едва только англичане вновь заметили идущую на сближение эскадру противника, как мужество оставило их сердца, и они устремились в бегство. Впрочем, понять их было можно. Три из оставшихся шести линкоров находились в плачевном состоянии, а на оставшихся трех кораблях были серьезные потери в калибрах, и поэтому новая встреча с русскими не сулила британцам ничего хорошего. Линкоры «Дункан» и «Бэлуорк» уже получили повреждения от огня противника, после выбытия из строя «Нельсона» и «Лондона». Что же касается последнего из линкоров Лоренса «Альбемарла», то его носовая артиллерия серьезно пострадала после налета русских самолетов, и полностью исправными были только орудия кормовой башни.
Когда русские корабли совершили поворот и развернулись в строй, то, приблизившись к мысу Абу-Киру, они увидели лишь хвост британской эскадры, быстро уходящей в сторону Хайфы. Возле потерявшего управление «Нельсона» находился крейсер «Дрэк», который пытался снять с борта линкора штаб адмирала Лоренса, но сделать это ему мешал огонь русских крейсеров «Очаков» и «Кагул». Отвернув от эскадры для оказания помощи морякам с погибшего «Евстафия», они мужественно вступили в схватку с прикрывавшим «Дрэка» «Ливерпулем».
