Тогда Саид-Али повел свою расстроенную эскадру в контратаку. Решив драться до последней крайности, он велел прибить свой флаг к флагштоку гвоздями, так чтобы команда ни в коем случае не имела возможности его спустить. Весь турецкий флот следовал за пашой, стараясь выиграть ветер.
Ушаков понял намерение турок и погнался за передовым кораблем. Затем он приказал своему флоту спуститься по ветру на врага. На мачте взвился сигнал: «Каждому атаковать соответствующий корабль». Сражение началось.
Ушаков хорошо знал особенности своего противника. Стоило только вывести из строя флагманский корабль турок, как остальными их судами овладевала паника: лишившись руководства, они рассыпались в разные стороны. Ушаков не был сторонником старинных «рыцарских дуэлей», по правилам которых приличным воинской доблести считалось сражение лишь с равносильным соперником: кораблю с кораблем. «Победа при любых условиях» — было его девизом, поэтому он с тремя лучшими своими кораблями обрушился на флагманский корабль Саид-Али. Вскоре корабль турецкого адмирала с перебитыми мачтами и реями, порванными парусами и снастями вынужден был удалиться под ветер и укрыться в середине своего флота.
Место корабля Саид-Али заступил вице-адмиральский корабль, но скоро и его постигла та же печальная участь.
Чтобы ликвидировать последнее сопротивление противника, Ушаков, опять-таки вопреки принятым тогда «правилам военной науки», строго наказывавшим во всех без исключения случаях соблюдать неразрывную линию баталии, задержав ход своего корабля, уклонился под ветер, прорезал линию неприятельских судов и, войдя в их середину, открыл сокрушительный огонь на оба борта. Этим маневром, исполненным и другими кораблями, был спутан весь турецкий строй. Смешавшись в кучу и подставив русским кораблям кормы своих судов, турки стали спускаться под ветер. Флот Ушакова, окружив разбитого неприятеля, засыпал его снарядами.
Перемена ветра, густые облака порохового дыма и наступившая темнота позволили туркам спастись от полного поражения.
Сражение у мыса Калиакрия еще раз доказало талантливость Ушакова. Блестящая тактика Ушакова, его исключительное мастерство в управлении боем и личное мужество способствовали победе русского флота. Туркам не помогли и английские офицеры, управлявшие артиллерийской стрельбой почти на каждом их корабле.
На русской эскадре было всего 17 убитых и 28 раненых, тогда как турки потеряли три корабля и сотни убитых на каждом корабле. Только на корабле Саид-Али было 450 убитых.
Турки искали спасения у берегов, их суда с пробитыми бортами и поломанным рангоутом не могли больше держаться на море.
Одна лишь алжирская эскадра кое-как ночью добралась до Константинопольского пролива, но и то, войдя в пролив, корабль Саид-Али стал тонуть. Пушечные выстрелы с гибнущего корабля всполошили всю столицу.
Ужасный вид эскадры, весть о разгроме флота, слухи о готовности Ушакова напасть на Константинополь заставили султана поспешить с заключением мира.
К верховному визирю, сражавшемуся с русской армией, в тот же день поскакал гонец с султанским предложением о немедленном заключении мира.
По мирному договору за Россией осталось все северное побережье Черного моря от Днестра до Кубани. Этим Россия в значительной степени была обязана Ушакову.
Наступило мирное время. Но командующий не перестает уделять особое внимание боевому совершенствованию флота, содержанию его в постоянной готовности. Частые выходу в море, пушечные и ружейные стрельбы стали при Ушакове системой.
Командующий лично контролирует ремонт старых и строительство новых кораблей. При посещении верфей и доков он вникает во все мелочи.
В одном из своих приказов Ушаков благодарит за быстрый ремонт кораблей «разных чинов мастеровых», изъявляет признательность «в многотрудных работах» корабельному подмастерью Юхарину.
Денег на содержание флота присылалось тогда мало, поступали они нерегулярно. Даже при бережном расходовании их нехватало, приходилось занимать у частных лиц, тратить свои собственные.
В письме интенданту Афанасьеву Ушаков жалуется: «Мне через правление отпущено здесь на экстраординарную сумму только 1000 руб., что я из них могу сделать или купить? Дохожу до такой крайности, если правление не позволит покупать необходимо подобных вещей, заложить собственный дом и покупая исправить все необходимости, дабы быть готову». Кстати сказать, личные деньги Ушакова, затраченные на ремонт кораблей, были возвращены ему царем лишь через десять лет.
За время командования Ушакова флотом неузнаваемо изменилась база Черноморского флота — Севастополь. Город быстро рос и благоустраивался.
Историк Головачев в своей «Истории Севастополя», вышедшей в 1872 году, писал: «Порт Севастопольский за последующее время управления Ушаковым гораздо быстрее обстроился новыми зданиями, нежели во все продолжение своего прочего существования».