В 11 часов утра 24 июня граф Орлов дал сигнал: всему флоту атаковать неприятеля.
Через полчаса после сигнала началась сильная канонада турок по нашему приближающемуся к ним флоту. Шедший в авангарде адмирал Спиридов атаковал первым, за ним вступила в бой «кордебаталия». Что касается арьергарда, которым командовал Эльфинстон, то он оставался некоторое время вдали. Первыми напали на турецкий линейный корабль «Реал-Мустафа» (где находился сам капитан-паша) русские линейные суда «Европа» и «Евстафий». «Реал-Мустафа» вскоре загорелся от русского артиллерийского огня. Команда в панике бросилась в море, чтобы вплавь добраться до берега. Но тут русских постигла большая неудача:
«Евстафия» течением нанесло прямо на горящего ярким пламенем «Реал-Мустафу», и никакими усилиями нельзя было удержать его от этого гибельного сближения. Когда «Евстафия» прибило окончательно к «Реал-Мустафе», русские матросы и армейский отряд бросились на абордаж и перебили турок, еще находившихся на борту пылающего судна. Но тут горящая грот-мачта турецкого корабля вдруг рухнула прямо на «Евстафия», и так как крюйт-камера была открыта (для пополнения артиллерии порохом и снарядами во время боя), то горящие головешки попали в нее. Раздался оглушительный взрыв, и «Евстафий» взлетел на воздух. Спустя несколько минут был взорван и «Реал-Мустафа».
Сражение продолжалось с большим упорством со стороны русских. Турецкий огонь направлялся не очень умело, но совсем худо обстояло у турок с маневрированием. Громадный стопушечный корабль капитана-паши (так и называвшийся «Капитан-паша») был атакован «Св. Януарием» н «Тремя иерархами» и беспощадно обстреливался ими, и турки решили увести его прочь. Начали поспешно обрубать канаты, но это делалось в такой панике и растерянности, что забыли перерубить шпринг. По показанию Грейга, «корабль (турок-Е. Т.) поворотился кормой к «Трем иерархам» и оставался в таком положении около четверти часа». Это позволило «Трем иерархам» в упор продольными выстрелами нанести «Капитан-паше» страшнейшие повреждения «без малейшего для себя вреда»34.
После этого на турецких судах стали самым спешным образом обрубать якоря, и турецкий флот обратился в бегство, осыпаемый русскими ядрами и брандскугелями. Турки бежали в беспорядке, сбиваясь в кучу, устремляясь к каменистому берегу Чесменской бухты («Сисмы», как русские тогда еще ее называли). Алексей Орлов до самого конца боя не знал, жив ли его брат Федор, находившийся на погибшем «Евстафии». Только по окончании боя он узнал, что Федор находится в числе немногих спасшихся. На «Евстафии» погибло, по первоначальным подсчетам, 34 офицера и 473 солдата и матроса, спаслось 58 человек. Всего же русские в этот день потеряли убитыми 523 человека35. Таким образом, если не считать погибших при взрыве «Евстафия», потери были равны всего 16 чел. убитыми. Малое число убитых русские командиры объясняли неумелой расстановкой турецких орудий, которые «были наведены слишком высоко и стреляли только по рангоуту, повреждали мачты, реи и перебивали снасти». Таким образом, например, на корабле «Три иерарха», который стоял на якоре совсем близко («менее одного кабельтова») от неприятельского флота, был только один раненый, а в каждую из нижних мачт попало по два ядра, перебиты были почти все ванты как у грот-мачты, так и у фок-мачты. На других кораблях наблюдалось то же самое: ничтожные потери в людях и довольно большие материальные повреждения.
Весь этот бой 24 июня продолжался лишь около двух часов. Точнее было бы сказать полтора часа, потому что в последние полчаса не было уже сражения в точном смысле слова, а шла лишь погоня за поспешно убегавшими турками, на всех парусах спасавшимися в Чесменскую гавань.
Вот что написали немедленно в своем лаконичном шканечном журнале наблюдатели, смотревшие с флагманского корабля «Три иерарха» на гибель «Евстафия». Любопытно, что в самой записи «местечко» еще именуется «Сезмит», а в заметках на полях, сделанных почти в то же время, уже «Чесмой». Сохраняем орфографию и пунктуацию (точнее - отсутствие пунктуации):
Посланы со всех наших кораблей шлюпки для спасения людей с корабля Евстафия.
Подшед мы близ к неприятельскому флоту начали палить из пушек с ядрами, поворотили мы оверштаг привезен к нам с корабля Евстафия капитан Крюйз и протчие.