В начале 2-го часа на одном из турецких кораблей от попавшего брандскугеля возник пожар, который быстро охватил все судно и начал перебрасываться на соседние корабли противника. Турки пришли в замешательство и ослабили свой огонь. Это создало благоприятные условия для атаки брандеров. В 1 час 15 минут 4 брандера под прикрытием огня линейных кораблей начали движение на противника. Каждому из брандеров был назначен определенный корабль, с которым он должен был сцепиться. Три брандера по различным причинам не достигли поставленной цели, и только один — под командованием лейтенанта Ильина выполнил поставленную задачу. Под огнем противника он подошел к 84-пушечному турецкому кораблю и поджег его. Команда брандера вместе с лейтенантом Ильиным села в шлюпку и покинула горящий брандер. Вскоре на турецком корабле произошел взрыв. Тысячи горящих обломков разлетелись по всей Чесменской бухте, распространив пожар почти на все корабли турецкого флота. В это время бухта представляла собой огромный пылающий факел. Турецкие корабли один задругим взрывались и взлетали на воздух. В четыре часа русские корабли прекратили огонь. К этому времени почти весь турецкий флот был уничтожен. Из 15 линейных кораблей, 6 фрегатов и 50 вспомогательных судов уцелели и были захвачены русскими в плен лишь один линейный корабль “Родос” и 5 галер. Русский флот потерь в кораблях не имел.
Таким образом, Чесменское сражение закончилось полным уничтожением турецкого флота, на который возлагалось много надежд. Оценивая это сражение, адмирал Спиридов в донесении президенту Адмиралтейств-коллегии писал: “…Честь Всероссийскому флоту! С25 на 26 неприятельский военный флот… атаковали, разбили, разломали, сожгли, на небо пустили, потопили и в пепел обратили а сами стали быть во всем архипелаге… господствующими”. Это был триумф, который вверг в шок англичан и французов — главных строителей и учителей турецкого флота.