在海灣設伏陣地東北方向前方200海裏，敵人似乎已經習慣了大搖大擺的在海麵上開進，由於有著之前擊沉漁船、封鎖控製的有效實踐，敵人往瓦片島開進時，絲毫沒有燈火管製措施，同時隨意鳴笛，見到海麵上漁船，便肆無顧忌的開炮，無比囂張。
12月1日淩晨，敵人開進到距離設伏陣地僅剩30海裏，保持值班狀態的201快艇雷達上發現目標，敵人正以10節（18.52公裏\/時）航速緩慢航行，編隊指揮員決定全編隊六艘護衛艇啟動主機，以第一梯隊201、213、224艇，第二梯隊202、205、213艇，呈16節航速往敵人艦尾方向運動，呈T字編隊接敵。
2時11分，敵人仍然未發現編隊跟蹤。
2時52分，距離敵人10海裏處。
3時1分，距離敵人4海裏處，全編隊做好戰鬥準備，彈藥全部上膛。接近到2海裏處，準備釋放煙幕，開火。
3時15分，戰鬥正式打響。
位於T字陣，位於T陣第二梯隊打頭陣的202艇率先發現跟在獵潛艦後的敵人美製獵潛艇，前後主炮率先開火，由於不似原先的雜項火炮一樣人工裝填，彈鏈供彈的37炮彈藥投送量十分可觀，202首次齊射，便將獵潛艇的艦尾掃射成一片火海。
見此情形，T字陣的六艘護衛艇全部開火
僅僅一分鍾時間，來不及反應的敵人編隊便被護衛艇火力打啞，敵人甲板上死傷慘重。
見此情形，敵人準備轉向，用前方的76炮回擊我軍，敵人艦艇開始調集船員一邊滅火一邊試圖以艦艇機槍還擊。
我方編隊見此情形，持續對敵人艦艇中樞、主炮炮塔、進行持續炮擊，打到其起火。
獵潛艦敵人見到我方火力如此凶猛，便拋下後邊的獵潛艇，不顧一切向外海逃竄。
正在這時，我方213艇發生了主機故障，航速被迫降低到6節左右，敵人獵潛艇見此情形，又好像來了精神，向我213艇開火並發起衝擊。213艇避之不及，釋放煙霧彈，但還是收到76炮彈擊中損傷，艇內人員出現傷亡，出現破口，海水湧進來。
編隊指揮員立即決定，第一梯隊第二梯隊會合，掩護213艇撤出戰鬥，抵近獵潛艇射擊，五艘護衛艇24門37炮，24門厄利空20炮，持續對獵潛艇甲板進行轟擊。
由於炮彈像雨水般砸向獵潛艇，敵人招架不住了，艦麵上死傷慘重，艦艇千瘡百孔。不一會兒，航速便慢了下來，熊熊大火持續燃燒。
編隊組織火力集中向敵人鍋爐艙，彈藥艙射擊，很快，敵人獵潛艇燃起大火，發生了爆炸，編隊適時脫離破片飛散的戰鬥水域。
敵人獵潛艇於5時完全沉沒。完成攻擊任務的編隊此時也趕回213艇撤離水域，此時艦艇已經進水傾斜，但好在損害管製措施到位，進水很快清空，編隊返回了滬都的港口。