雖然英艦的水手操帆技巧非常出色，英艦轉彎的速度大概要比法國主力艦隊的速度快上三分之一。
但是在無視海況和風力的蒸汽動力軍艦面前，它們的速度依舊慢的像蝸牛。
分艦隊從英艦的首艦哥利亞號前方斜向右透過，形成了有利的t字頭。速射炮的炮火再次怒吼，哥利亞號軍艦的上層甲板被炮火橫掃，甲板上血流成河，當第二行列的法軍軍艦上前時，直接擊毀了哥利亞號船艦首。
這次分艦隊的攻擊擊沉了兩艘英艦，而英國軍艦在1000米外發射的炮彈，威力和命中都大大降低了，法軍發射3輪炮火，英軍才能回報一輪射擊。
這種不對稱的炮戰，讓首次參加海戰的法國分艦隊上計程車官生們開始沉穩下來，他們操縱新式軍艦的錯誤開始明顯降低，軍艦的速度反而有所上升。
英國艦隊終於完成了拐彎動作，此時多米尼克似乎終於從緊張的狀態中脫離出來了。他似乎終於摸到了蒸汽動力軍艦對付風帆戰艦的訣竅，他下令分艦隊再次右拐彎，重新強佔英軍艦隊的上風頭。
這次法軍艦隊的攻擊，又擊沉了一艘英艦，擊傷了另一艘英艦。這時法軍的主力艦隊在東方號的帶領下終於調整到位，開始追擊英軍艦隊。
被法國分艦隊的連續打擊下，英軍地中海艦隊只剩下8艘尚算完好的軍艦，和2艘受傷無法戰鬥的軍艦了。傑維斯發覺自己的艦隊既追不上那些模樣怪異的法國軍艦，在艦炮對轟中也一樣無法戰勝這些裝備了新式火炮的法國軍艦。
英國海軍在海戰中所依仗的勇敢精神，和英國水手精湛的技術，已經無法抹平這些蒸汽動力軍艦對風帆軍艦的巨大優勢了。
“亨利，你坐交通艇去告訴羅伯特·卡爾德，讓他帶領剩下的地中海艦隊離開戰場退回里斯本。並把今天的海戰詳細記錄後彙報給海軍大臣和皮特首相。我艦將替全艦隊斷後，快去。”傑維斯對著身邊的副官說道。
這時的勝利號艦橋上中了法軍一發炮彈，指揮室內狼藉一片，幾名士兵正抬著炮擊中死亡的軍官走出指揮室，傑維斯的頭上也被擊碎的木板碎片打傷了，醫務兵正在用繃帶替艦隊司令止血。
看著副官還試圖說些什麼，傑維斯爆發了：“少校，這是艦隊司令官的命令。倫敦需要知道這場海戰發生了什麼，英國需要知道那個法國瘋子到底在法國軍艦上裝了什麼魔鬼。現在，我命令你，馬上離開這艘軍艦。”
亨利終於閉嘴離開了艦橋。傑維斯隨即下令掛出旗語，讓一隻負傷較輕的軍艦和自己的勝利號斷後，命令其他軍艦撤退。
而法軍這邊，開戰時脫離艦隊的5艘軍艦終於又開了回來，想要將功贖罪。
由於激烈的海戰，分艦隊的彈藥已經快要消耗殆盡，多米尼克向主力艦隊發出旗語，表示分艦隊收拾英軍斷後的軍艦，讓主力艦隊去追擊英軍其餘軍艦。
下午3時，拖住了分艦隊整整一個小時的勝利號終於投降了，而另一隻英艦則被擊沉。
英國地中海艦隊司令傑維斯海軍中將，在戰鬥中被彈片擊中腹部，身負重傷。本次英法海戰，以法軍擊沉7艘英國軍艦，俘獲3艘英國軍艦的大勝告終。法國海軍和西班牙海軍在加的斯港會師。
英國地中海艦隊的殘餘5艘軍艦撤退到了里斯本，在那裡它們遇到了前來增援的納爾遜分艦隊，納爾遜瞭解了加的斯海戰的經過之後，本想讓敗退的軍艦補充修整一天再度出擊。但是遭了到里斯本留守的英國特使和撤退軍艦上英國海軍軍官的反對，他們不同意納爾遜在這種情況下，拿不列顛王國的軍艦去賭博。
在里斯本的英國海軍軍官的集體討論下。他們決定，派出一位代表把法國新式軍艦在海戰中的出色表現的情報傳遞迴倫敦。同時要求倫敦儘快給於英國地中海艦隊派遣一名新艦隊司令官，和新的作戰指示。