Турецким флотом командовал Муэзин-Заде-Али (Али-паша), получивший от султана приказание атаковать флот союзников, силы которых преуменьшали турецкие разведчики, а захваченные пленные подтверждали их данные. Выполняя приказ султана, Али-паша двинул свой флот из залива в открытое море.
Турецкий командующий полагал, что союзники находятся на якоре у острова Кафалония, а дон Хуан считал, что турки стоят в Лепанто. Поэтому встреча у мыса Скрофа произошла неожиданно для обоих противников.
Берег между Петалой и Калидоном низменный, а поэтому разведчики дон Хуана могли увидеть парусный турецкий флот раньше, чем турки заметили союзников, которые шли под веслами.
Дон Хуан подал сигнал «выстроить линию баталии». Увидев флот противника, Али-паша также приказал строиться для боя.
Турецкий флот насчитывал 210 галер и 65 галиотов. У союзников было 203 галеры и 6 галеасов. Качественные преимущества были на стороне союзников, так как, во-первых, турецкие галиоты по своим небольшим габаритам не могли вести бой в одном строю с галерами; во-вторых, по приказанию дон Хуана носы галер были срезаны и на них устроены щиты и траверсы; в-третьих, турецкая артиллерия по тактико-техническим данным уступала артиллерии союзного флота; в-четвертых, турки имели на вооружении янычар только 2500 аркебузов, остальные являлись лучниками, не имевшими защитного снаряжения; в-пятых, у союзников на вооружении всех солдат находилось огнестрельное оружие и защитное снаряжение. На большинстве турецких судов количество солдат не превышало 30–40 человек, а у союзников на каждой галере находилось не менее 150 солдат.
Тактическая обстановка развертывания для боя турецкого флота, находившегося на широком плесе, была выгоднее по сравнению с условиями развертывания флота союзников, который выходил по частям из узкого прохода.
Заметив флот союзников, турки убрали паруса и на веслах начали выстраивать боевой порядок, состоявший из центра, двух крыльев и небольшого резерва (5 галер, 25 галиотов), находившегося за центром. Наиболее слабым оказалось правое крыло (53 галеры, 3 галиота) под командованием короля Александрии Мегмета-Сирокко. Сильный центр (91 галера, 5 галиот) возглавлял Али-паша, а левое крыло (61 галера, 32 галиота) – алжирский король Улуг-Али, пытавшийся охватить правое крыло союзников.
Боевой порядок союзников по плану также должен был состоять из центра под командованием дон Хуана (62 галеры), правого крыла во главе с генуэзцем Дориа (58 галер), левого – с венецианцем Барбариго (53 галеры) и резерва – с маркизом Круцем (30 галер). Галеасы, располагавшие сильной артиллерией и большим количеством солдат, предполагалось выдвинуть вперед с задачей отразить первый натиск врага, дезорганизовать его боевой порядок и создать благоприятные условия для атаки турок галерами.
Правое крыло союзников под командованием Дориа, стремясь выиграть фланг противника, ушло далеко вперед и оторвалось от центра, а восемь галер сицилийского капитана Кардона, находившихся перед этим в разведке, отстали. Назревала опасность распыления сил. Обстановка усложнялась еще тем, что левое крыло только выходило из пролива, а резерв сильно отстал и подошел только к 11 часам.
Дон Хуан приказал расковать гребцов-христиан и вручить им оружие. Сам же в это время на шлюпке с поднятым крестом в руке проходил вдоль линии судов, стремясь поднять моральный дух команд обещанием от имени папы отпущения грехов.
Галеасы центра и левого крыла выходили вперед. Ветер стих, наступил штиль. Дон Хуан возвратился на флагманскую галеру и поднял сигнал «к бою».
Турки и союзники двинулись вперед. Галеасы открыли огонь и вызвали замешательство в центре турецкого боевого порядка. Али-паша вырвался вперед, за ним устремились другие галеры, а тяжелые галеасы отстали и не приняли участия во второй, решающей фазе боя.
Почти последовательно возникли три очага борьбы. Обстановка потребовала искусного маневрирования и взаимодействия частей боевых порядков.
Левое крыло союзников по незнанию местности не придержалось к отмелям, чем воспользовались галеры правого крыла турок, которые обошли союзников вдоль берега и атаковали их с тыла. Часть галер прорвалась в промежуток между левым крылом и центром союзников. Турецкие галеры окружили крыло Барбариго, начался абордажный бой, в ходе которого сказались преимущества союзников в численности и вооружении. К 12 ч. 30 мин. уже завершилось поражение правого крыла турок. Окружение успеха не обеспечило.
В центре турки имели лучшие силы, и бой здесь носил особенно упорный характер. Главными объектами в центре явились флагманские галеры дон Хуана и Али-паши. Сосредоточившиеся галеры составили поле боя, которым в конечном итоге овладели союзники. Али-паша был убит. Исход боя определился. Однако победа союзников оказалась непрочной.