Команды 7 кораблей, воодушевленные примером Грейга и Козлянинова, вели бой против 12 шведских и вскоре нанесли им значительные повреждения. «Ростислав» бился с генерал-адмиральским «Густавом III», следующий за ним «Изяслав» — с тринадцатым в линии шведским кораблем и фрегатом. Грейг старался сокрушить противника, используя картечь. Против шведского арьергарда впереди сражались «Болеслав», «Мечеслав», «Владислав»; последний потерял большую часть рангоута и стал мишенью пяти концевых вражеских кораблей, тогда как шесть отставших русских кораблей издали стреляли по шведскому арьергарду. Оба флота, окутанные облаками дыма, медленно двигались на юго-запад.
К 18.30 на передовых шведских кораблях было заметно замешательство. «Густав III» на буксире увели за боевую линию, вышли из линии два передовых корабля и третий, между «Изяславом» и «Ростиславом»; прочие также спустились под ветер, смыкая линию; отступление противника вызвало восторженные крики и наступательный дух даже на отставших российских кораблях.
В ходе боя «Ростислав», воспользовавшись лучше сохранившимися парусами, обошел два своих корабля, стал пятым в линии и снова вступил в сражение, тогда как оказавшийся в конце линии «Владислав» слишком приблизился к неприятелю.
К 19.00 установилось самое тихое маловетрие. Авангард, имея по одному противнику на корабль, энергично атаковал, за ним следовала кордебаталия, и даже арьергард старался не отставать. Но ветер стихал. Около 21.00 шведский флот медленно стал поворачивать; русские также повернули и снова сблизились, причем оказались к врагу левым, неповрежденным бортом. «Ростислав» вступил в жестокий бой со шведским вице-адмиральским кораблем. В наступивший штиль дым окутал поле боя. На закате стрелять можно было только с близкой дистанции. Шведы, пользуясь темнотой, удалялись, уклоняясь от боя. В центре «Родислав» Д. Тревенена, «Святой Петр» Денисона и «Болеслав» Денисова продолжали бой; «Ростислав» картечью и ядрами заставил к 22.00 спустить флаг и сдаться вице-адмиральский корабль «Принц Густав», затем перенес огонь на другие корабли, а посланный с флагмана офицер овладел трофеем. В 22.00 Грейг сделал сигнал прекратить стрельбу из-за ночной тьмы, густого дыма и удаленности отступающего противника.
В 22.30 на «Ростислав» доставили пленного вице-адмирала графа Вахмейстера, представили его флаг и шпагу, которую Грейг, в уважение стойкого сопротивления противника, вернул графу. О себе Вахмейстер сообщил, что он генерал-адъютант короля и командовал авангардом флота и что стеньговый флаг не спустил, пока не пришли русские шлюпки, ибо тот был прибит к фор-брам-стеньге гвоздями. Трофейный флаг был отправлен в Санкт-Петербург и помещен в Петропавловский собор.
Победу омрачила неприятная весть. В начале двадцать четвертого часа унтер-офицер на шлюпке с корабля «Владислав» доставил соображение командира, что корабль серьезно пострадал и может подвергнуться нападению. Грейг решил двинуться на неприятеля, но в дыму в полночной тьме его сигнал не увидели. Адмирал послал шлюпки с привозом на соседние корабли. Однако их командиры сообщили о необходимости ремонта такелажа и рангоута, а легко пострадавший арьергард был далеко. Грейгу пришлось отказаться от попытки вернуть корабль, который уже был взят неприятелем. На следующий день командующий узнал, что командир «Владислава» обратился за помощью командиру корабля «Дерис», но последний лишь послал шлюпку; она вывезла трех мичманов и трех гардемарин, которые сообщили, что флаг уже спущен.
На русских кораблях рангоут и гребные суда были избиты, команды устали, арьергард совсем отстал. В сражении с русской стороны было убито 580, ранено 720, на «Владиславе» взято 470 человек. Шведы указали свои потери в 150 убитых и 340 раненых. Но на одном корабле «Принц Густав» оказалось 150 человек убитыми и 539 пленными, что позволяет поставить под сомнение сведения шведской стороны. В донесении от 14 июля Грейг уточнял:
«Рескрипт В.И.В. от 10 июля я получил. Неприятельский флот 7 числа состоял из 16 линейных кораблей, хотя я и доносил только о 15-ти, потому что многие корабли их были без ютов и один из них был принят мною за большой фрегат. Большие их фрегаты, числом 7, имели артиллерию одинаковую с нашими 60-пушечными кораблями и 12 ф. орудия, и помещены были в линию баталии, которая таким образом состояла из 23 судов, имела над нами немалое преимущество в числе и калибре орудий и в числе старослужащих матросов».