Германский флот начал развертывание на рассвете 31 мая. Первым в море вышло авангардное соединение адмирала Хиппера, состоявшее из линейных крейсеров, шедших в охранении легких крейсеров и эскадренных миноносцев. За ним на расстоянии пятидесяти миль шли главные силы германского флота. Соединение Хиппера должно было до наступления темноты показаться у берегов Южной Норвегии, после этого в течение ночи крейсировать в Скагерраке и к полудню следующего дня присоединиться к главным силам. Однако около 14 часов корабли Хиппера увидели перед собой авангард английского флота.
Ютландское морское сражение началось в 14 часов 30 минут 31 мая боем авангардов линейных крейсеров, в ходе которого немцы потопили два линейных крейсера, которые взорвались и затонули – главным образом, из-за недостаточной защиты боевых погребов и небрежного обращения команды с кордитом. Немцам также удалось навести английский авангард на свои главные силы. Из-за отсутствия разведки командующие флотами не знали действительной обстановки.
Английский авангард, оказавшись перед главными силами германского флота, начал отход, а германский флот, преследуя его, не подозревал о нахождении в море всего английского флота, и вскоре оказался перед его главными силами. Основной этап боя начался в 15 часов 48 минут на дистанции около восьмидесяти кабельтовых. Противники открыли огонь почти одновременно. Но в английской эскадре под командованием Битти из-за плохо организованной связи при распределении целей между кораблями произошла путаница, в результате которой германский крейсер «Дерфлингер» оказался вне обстрела и мог безнаказанно вести огонь по английским кораблям.
Положение англичан осложнялось еще и тем, что, неправильно определив начальную дистанцию боя, они долгое время не могли пристреляться, и первые их снаряды ложились с большими перелетами. Германские корабли, находившиеся в более выгодном положении, довольно быстро пристрелялись. Это привело к тому, что на первом этапе потери англичан были куда более серьезными. Вскоре в сражение вступают и германские линкоры основных сил, и Битти начинает отвод эскадры. Хиппер, даже не дожидаясь соединения с главными силами, бросается в погоню. Битти, однако, удалось оторваться. Между тем, главные силы двух могучих флотов, едва ли догадываясь об этом, приближались друг к другу. Шеер вообще не предполагал, что весь Гранд-Флит вышел в море. К столкновению со всем английским флотом немцы, конечно, не были готовы.
Преследуя отходившее на север соединение Битти, германский Флот открытого моря в 18 часов 20 минут пришел в боевое соприкосновение с главными силами английского флота. Англичане открыли интенсивный огонь с дистанции шестьдесят – шестьдесят пять кабельтовых. Лишь оказавшись под огнем Гранд-Флита, адмирал Шеер понял, что он вступил в бой с главными силами противника.
Ввиду явного превосходства англичан в силах адмирал Шеер отказался от боя и в 18 часов 35 минут поворотом на сто восемьдесят градусов вышел из боя и направился на юго-запад. Поворот германских линкоров и выход их из боя прикрывались дымовыми завесами. К исходу 31 мая германскому флоту удалось оторваться от противника. Последующий ночной бой между флотами уже носил характер случайных и неорганизованных стычек отдельных кораблей.
Потери в Ютландском бою составили у англичан три линейных и три броненосных крейсера, восемь эсминцев, около шести тысяч восьмисот человек убитыми, ранеными и пленными, немцы потеряли один линейный крейсер, один устаревший линкор, четыре легких крейсера и пять эсминцев, около трех тысяч ста человек было убито и ранено.
В Ютландском морском сражении флоты обеих сторон не решили своих задач. Однако Англия сохранила за собой господствующее положение на море, а немецкий линейный флот перестал предпринимать активные действия. Тем не менее обе стороны объявили происшедшее своей собственной победой: Германия – в связи со значительными потерями английского флота, а Великобритания – в связи с явной неспособностью флота Германии прорвать британскую блокаду. В целом, Ютландский бой ухудшил положение Германии. Стало очевидно, что в открытых морских сражениях германский флот не способен на равных соперничать с английским. Больше Флот открытого моря участия в военных действиях фактически не принимал.