4時15分，意大利聯合艦隊司令本季厄發出“興亡在此一戰，各員奮勵努力！”的信號，下午4時25分，遠東艦隊第一梯隊輕巡洋艦戰鬥群，在意大利5艘戰列艦的火炮攻擊下，進入了有效射程之後，又獲得了有利攻擊陣位開始攻擊，但是此時意大利聯合艦隊司令本季厄卻下令，第二、三分隊的主力戰艦來了一個大轉向，原本著名的“U”型轉彎，卻變成了將鐵甲戰列艦的側邊展現在遠東炮火之下。
遠東艦隊第一攻擊梯隊自然毫不客氣，4時28分，遠東艦隊四艘輕巡洋艦，“杭州、蘇州、徐州、贛州”向意大利艦隊第二、三分隊主力戰列艦羅夫沃公爵號集火攻擊，而4時48分，意大利五艘主力戰艦才完成轉向，隨後向遠東艦隊杭州號和蘇州號發炮還擊，此時雙方戰艦在5000米距離內開始炮戰，對地中海之戰正式開始。
意大利聯合艦隊利用23分鍾時間完成U型轉向後，原本想采用搶占T字橫頭的戰術打擊穿過遠東艦隊，向遠東三艘主力戰艦攻擊，但是在意大利聯合艦隊的轉向過程中，遠東艦隊第一梯隊的攻擊，已經打傷了意大利第二分隊兩艘裝甲戰列艦，但是在意大利和聯合轉向完成後，意大利艦隊還是利用其艦艇數量，占有優勢。
不過就在這個時候，遠東艦隊第一梯隊並不戀戰，在利用其較高的航速立即單縱隊遊走，而這個時候後來的遠東第二梯隊已經開始用火炮彈藥威力方麵的優勢，漸漸奪取了戰場第一次主動權，意大利聯合艦隊第二、三分隊五艘主力鐵甲戰艦，遭到遠東大口徑炮火的集中猛烈射擊。
下午5時20分，意大利聯合艦隊第二、三分隊中，“羅日捷斯”“特文斯基”兩艘鐵甲戰列艦船舵被打壞，軍艦完全失去控製，兩艦隊長也身受重傷，艦艇的全部上層建築都被打爛，隨後被迫退出戰列在海麵上孤單漂浮，意大利聯合艦隊第二、三分隊再一次陷入了混亂局麵。
而這個時候，遠東艦隊第一梯隊12艘魚雷艇，已經開始對意大利聯合艦隊第三分隊兩翼的巡洋艦展開了魚雷攻擊，不過在沒有任何炮火的掩護下，很快就有3艘沉沒，不過他們都是在發射出一枚枚大口徑魚雷之後，才被徹底擊沉，而剩餘幾艘魚雷艦一邊發射攻擊魚雷，一邊救起海上的戰友，在第一波36枚大口徑高爆魚雷的攻擊下。
意大利聯合艦隊第三分隊又再次損傷了3艘巡洋艦，意大利聯合艦隊的第一次交鋒的失利，讓本季厄立即改變了作戰細節，他派出聯合艦隊第四分隊的旗艦“利亞比亞”帶領2艘鐵甲戰列艦和6艘巡洋艦，也采取縱隊的攻擊模式，直奔遠東第二梯隊而去，不過隨後第二分隊便遭到了致命的打擊，同時也直接導致了地中海之戰的全麵失敗。