В Кадисе знали о предстоявшем прибытии адмирала Розили. Весть эта сначала не произвела большего впечатления на Вильнева, который не ожидал своей смены. Однако 11 октября вместе с известием, что Розили достиг Мадрида, дошел до него и слух об истине. Он встревожился за свою честь. Если ему недозволенно будет оставаться на эскадре, то как смыть незаслуженное обвинение в трусости, которым некоторые, как было ему известно, позорили его имя? Он сейчас же написал Декре, что будет вполне доволен, если ему позволят оставаться на эскадре в должности подчиненного, и заключил словами: «Я выйду отсюда завтра, если обстоятельства будут благоприятны».
Ветер на следующий день был попутным, и союзные эскадры начали сниматься с якоря. 19-го числа восемь кораблей вышли из гавани, и около десяти часов утра Нельсон, бывший далеко в море, узнал по сигналам, что давно ожидавшееся движение противника началось. Он сейчас же направился к Гибралтарскому проливу для заграждения союзникам входа в Средиземное море. 20-го числа союзная эскадра в полном составе (тридцати трех линейных кораблей, сопровождаемых пятью фрегатами и двумя бригами) была в море, держа, при юго-западном ветре, на северо-запад, чтобы выбраться на простор, прежде чем направиться прямо в пролив. В это утро эскадра Нельсона, для которой ветер был попутным, лежала в дрейфе близ мыса Спартель, для пересечения пути неприятелю. Узнав от своих фрегатов, что союзники находятся к северу от него, Нельсон направился туда для встречи с ними.
В течение дня ветер переменился на западный, все еще попутный для британцев, а также позволивший союзникам, после поворота на другой галс, держать на юг. По слабости ветра эскадры имели малый ход. В течение ночи противники маневрировали, союзники – для занятия, британцы – для удержания намеченной позиции. С рассветом 21-го числа они были близко друг от друга, причем французы и испанцы шли к югу в пяти колоннах, из которых две наветренные, из двенадцати кораблей, составляли отдельную обсервационную эскадру под начальством адмирала Гравина. Остальные корабли составляли главные силы под командой Вильнева. Мыс Трафальгар, от которого битва получила свое имя, виднелся на юго-восточном горизонте, в десяти-двенадцати милях от союзников, а британский флот был в том же самом расстоянии от них к западу.
Вскоре после рассвета Вильнев сделал сигнал построить линию баталии на правом галсе, на котором шли его суда, держа к югу. При совершении этой эволюции Гравина со своими двенадцатью кораблями занял место в авангарде союзного флота, причем его флагманский корабль был в голове колонны. Испанцы и французы спорили между собой относительно того, был ли сделан этот шаг по приказанию Вильнева или по собственному почину Гравины. Во всяком случае эти двенадцать кораблей, покинув свою центральную и наветренную позицию, пожертвовали в значительной мере возможностью прийти на помощь угрожаемой части строя и при этом слишком растянули уже и без того длинную линию. В конце концов, вместо того чтобы остаться в резерве готовыми к оказанию своевременной поддержки, они сделались беспомощными жертвами сосредоточения против них британцев.
В восемь часов утра Вильнев увидел, что сражения избежать нельзя. Желая быть на ветре Кадиса, чтобы иметь возможность следовать туда в случае поражения, он приказал союзному флоту повернуть вместе через фордевинд. Сигнал был исполнен нестройно, но к десяти часам поворот был совершен всеми кораблями, и они держали на север, в обратном прежнему порядке, так что эскадра Гравины была теперь в арьергарде. В одиннадцать часов Вильнев приказал этой эскадре держаться по возможности на ветре, так, чтобы быть в состоянии оказать поддержку центру, против которого противник как будто бы предполагал повести главную атаку. Это было разумное распоряжение, но оно сделалось бесплодным так как целью британцев было сосредоточение огня против арьергарда. Когда был сделан упомянутый сигнал, то Кадис был в расстоянии двадцати миль к NNO, и союзники держали на него.