Генеральное сражение произошло 31 июля 1791 года у мыса Калиакрия.
31 июля на подходах к мысу Калиакрия (северо-восточнее Варны) Ушаков обнаружил турецкий флот (18 линкоров, 17 фрегатов, 43 вспомогательных корабля), стоявший в линии на якоре под прикрытием береговых батарей. Появление русской эскадры (16 линкоров, 2 фрегата, 16 вспомогательных кораблей) было для турок полной неожиданностью. Ушаков, несмотря на явное неравенство сил, пользуясь неразберихой в стане неприятеля, принял изумительное по находчивости решение — повел свой флот между турецкими кораблями и беспрестанно палящей береговой батареей, отрезая корабли от берега и «захватывая ветер». При этом Ушаков не стал терять время на перестройку из походного порядка 3-х кильватерной колонны в боевой порядок, — в одно-кильтватерную колонну, и тем самым сократил время нахождения кораблей под огнем береговых батарей. Турки, не ожидавшие такого поворота событий, в спешке стали рубить канаты и, не дожидаясь возвращения с берега матросов, праздновавших религиозный праздник, ставить паруса. Их охватила паника. При этом несколько кораблей, не справившись с управлением на крутой волне при порывистом ветре, столкнулись друг с другом и получили повреждения.
Пока турецкий флот в беспорядке отходил, Ушаков успел перестроить свои корабли в боевую линию и нацелил свой флагманский корабль «Рождество Христово» на флагман Саида-Али.
Бой разгорелся с потрясающей силою. Боевая линия турок была разбита, их корабли были настолько стеснены, что били друг в друга, укрываясь один за другого. Ушаков на флагманском корабле "Рождество Христово” погнался за пытавшимся уйти Саидом-Али и, сблизившись с ним, атаковал его. Первым же ядром с русского флагмана на алжирском корабле вдребезги разнесло фор-стеньгу, щепа от которой отлетела в Саид-Али, тяжело ранив его в подбородок. Окровавленный алжирский предводитель, не так давно похвалявшийся пленением Ушакова, был унесен с палубы о каюту. По рассказам участников сражения, Саид-Али и Ушаков видели друг друга, т. к. их корабли сблизились до 80 метров. Русский адмирал крикнул: «Саид, бездельник! Я отучу тебя давать такие обещания!» Турецкий флот был «совершенно уже разбит до крайности» и в очередной раз бежал с поля боя. Наступившая темнота, пороховой дым и перемена ветра спасли его от полного разгрома и пленения. Весь турецкий флот, лишившийся двадцати восьми судов, разбросало по морю. Большая часть экипажей была перебита, в то время как на русских кораблях потери были незначительны. А в Константинополе, не имея известий о происшедшем морском сражении, праздновали Курбан-Байрам и радовались; но вскоре “сверх чаяния сия радость обратилась в печаль и страх”, вызванные появлением у крепостей Босфора остатков эскадры “славного алжирца”. Вид пришедших пяти его линейных кораблей и пяти других малых судов был ужасен, "некоторые из оных без мачт и так повреждены, что впредь служить на море не могут”; палубы были завалены трупами и умирающими от ран; в довершение всего корабль самого Саид-Али, войдя на рейд, стал на виду у всех тонуть и пушечными залпами просить о помощи… Потрясение стамбульцев было так велико, что никто не оказал кораблю помощи и тот затонул на глазах всего города.
“Великий! Твоего флота больше нет”, - доложили турецкому султану. Тот был настолько напуган увиденным зрелищем и известием о сокрушительном поражении своего флота, что немедленно поспешил заключить мир с Россией.
29 декабря 1791 года в Яссах был подписан мирный договор. Российское государство, укрепив свои позиции на юге, “твердою ногою встало на завоеванных им берегах Черного моря”. В сражении у мыса Калиакрия Ушаков впервые в военно-морской истории часть кораблей выделил в резерв (4 корабля), сыгравший решающую роль в разгроме флагманских кораблей турков. И это несмотря на общее двухкратное превосходство противника в кораблях! Своего логического завершения достигла и излюбленная тактика Ушакова — нанесение главного удара по флагманскому кораблю, навсегда ставшая аксиомой военно-морских сражений. Ну а ушаковский гениальный маневр — отсечение вражеского флота, находящегося в гавани, от берега с «захватом ветра» — спустя семь лет использовал Нельсон, почитаемый спасителем Англии, — при Абукире.