На следующие сутки сражение продолжилось, но ни одна из сторон не достигла ощутимого перевеса. Тем не менее шведы отступили, причем крайне невыгодно.
В реляции вице-адмирала Круза о втором дне сражения отмечалось: «24 мая неприятель учинил паки жесточайше прежняго нападение в 3 1/2 часа по полудни и которое продолжалось до 5 1/2 часов; наших кораблей безпрерывный огонь заставил неприятеля ретироваться. При семь имею честь донести, что во все бывшия сражения контр-адмирал Повалишин отличил себя особливою ревностию, бодростию и усердием к службе. Равным образом заслуживают благоволения вице-адмирал Сухотин, который лишился ноги в первом сражении, предводительствуя авангардиею, контр-адмирал Спиридов, бывший при мне советником и за болезнию отправившийся в Кронштадт, и капитан Денисон, который во время сражения все возможный помощи подавал».
В частном письме к графу Чернышову Круз писал: «… Странные бывают в жизни случаи. Кто бы подумал тому 10 лет назад, что я принужден по долгу к моему отечеству лично сражаться против весьма хорошаго мне приятеля контр-адмирала Модея, сие однакоже случилось в последнем 24 мая бое; познакомились мы с ним в Эльзиноре 1780 году, когда я шел с эскадрою в Английский канал, а он в Северное море, и за противностию ветра прожили вместе весело три недели. Признаюсь, что сей храбрый и честный сын своего отечества моими пушками ранен был».
В Красногорском сражении русская эскадра потеряла 106 человек убитыми и 279 ранеными. Только ядер с русских кораблей было выпущено более 36 тысяч. Круз за сражение получил орден Святого Александра Невского. Всем нижним чинам было пожаловано по рублю.
Войдя в Выборгский залив, шведский флот оказался в западне. С моря его блокировали объединившиеся Ревельская и Кронштадтская эскадры, а выходы шхерными фарватерами контролировались русской гребной флотилией вице-адмирала Тимофея Гавриловича Козлянинова. Шведы отлично понимали всю сложность своего положения и изыскивали способы выйти из него с наименьшими потерями. Но Чичагов медлил: похоже, он не знал, как поступить. К середине июня на шведской эскадре продуктов и пресной воды оставалось на несколько дней. Чичагов об этом узнал от перебежчика. Казалось, развязка наступит через день-два. Но 22 июня подул свежий восточный ветер. Шведы моментально поставили паруса и всем флотом пошли на прорыв. На их пути встали отряды Повалишина и Ханыкова, которые и приняли на себя удар всего шведского флота. Более часа шел жаркий бой. О нем Повалишин докладывал лично императрице следующее: «…и в половине 8 часа по приближении неприятельскаго авангарда началась как от нас, так и неприятеля жестокая пушечная пальба, и как положение мое не подавало неприятелю возможности окружить меня со всех сторон, то и проходил одною линиею, претерпевая от нас жестокий огонь, а прошед немного нас, один из неприятельских кораблей, за повреждением от нас немогши управить оным, стал на мель и чрез краткое время спустил флаг, а как многое число неприятелей проходить осталось, то и отняло способы послать на оный к снятию с мели; а при последнем уже неприятельскаго флота прохождении под прикрытием жестокой с корабля и одного фрегата неприятельскаго пальбы зажжены три брандера, и ближний из оных, приближаясь к кораблю „Святому Петру“, где я находился, сцепился с своим кораблем и фрегатом и в самой скорости обнялись пламенем, я, тотчас употребя все возможности, отрубил канат, отошел в некоторую от них безопасность, и потом вскорости означенный неприятельский корабль и фрегат взорвало безо всякаго вреда нам, равно и прочие брандеры сгорели без малейшаго нам вреда, чем все сие действие кончилось».
Чичагов оставался сторонним наблюдателем: никакого решения не принимал. Тем временем шведские корабли один за другим выскакивали из ловушки. С большим опозданием Чичагов все же направил в район прорыва шведов эскадру вице-адмирала Мусина-Пушкина. Во время прорыва три шведских корабля и два фрегата сели на мель и были захвачены русскими, а другие корабль и фрегат взорвались от столкновения со своим брандером. Остальной флот уходил в направлении Свеаборга. Всего шведы потеряли 64 судна. Было пленено около двух тысяч и погибло около пяти тысяч человек. Потери русских составили 117 убитых и 164 раненых.
Во время преследования удалось захватить контр-адмиральский корабль «София-Магдалина», а почти у самого Свеаборга Кроун на своем фрегате «Венус» при содействии «Изяслава» пленил шведский «Ретвизан». Так завершилось Выборгское сражение — последнее в войне со Швецией.