Первыми в 07:10 на цель вышли штурмовики и истребители с Рижского аэродрома. Воздушное прикрытие связали боем. Скучившиеся транспорты и десантные паромы представляли собой отличную мишень. Не обращая внимания на зенитный огонь, штурмовики нанесли сначала ракетный, а потом бомбовый удар. Ценой потери 6 самолетов удалось потопить 5 десантных паромов и поразить 2 транспорта. Многие суда и корабли получили попадания эрэсами.
В 07:35 на цель вышли бомбардировщики Ил-4 с Хийумаа. Истребители все еще продолжали бой с воздушным прикрытием конвоя. Бомбометание с горизонтального полета с высоты 500 метров было предельно опасным для экипажей. Со всех катеров и десантных паромов и транспортов открыла шквальный огонь малокалиберная зенитная артиллерия и пулеметы. Семь самолетов было сбито. Однако конвой лишился тральщика, трех транспортов и пяти паромов. Попадание 100- и 200-килограммовых фугасных бомб приводило к мгновенному потоплению десантных паромов, однако транспорты водоизмещением 2–3 тысячи тонн успевали выброситься на береговые отмели.
В 07:45 капитан С. М. Шелков, командир 130-миллиметровой трехорудийной батареи № 24, расположенной у селения Кихельхона, сумел наладить корректировку для ведения огня с закрытой позиции через полуостров Хундсорт, ограничивающий залив Тагалахт с запада. Расстояние от позиции батареи до судов в заливе составляло всего от 6 до 12 км, однако густой лес на возвышенности полуострова полностью закрывал прямую видимость. Высланные с радиостанцией в селение Тагала артиллеристы-корректировщики отлично просматривали всю акваторию залива и обеспечили точное наведение артогня. Практически одновременно, в 07:56, артиллеристы батареи № 25 старшего лейтенанта А. С. Зинова, расположенной у селения Ундва, сумели отремонтировать одно 130-миллиметровое орудие и открыли кинжальный огонь прямой наводкой по стоящим в 2–4 км от них транспортам. Прежде чем немецкие броненосцы успели среагировать, орудие утопило один транспорт и зажгло еще два. Затем герои-артиллеристы были расстреляны 280-миллиметровыми пушками броненосцев.
Из-за огня, открытого артиллеристами Зинова, противник не сразу понял, откуда ведет стрельбу батарея Шелкова. Артиллеристы сумели утопить один транспорт и поджечь три оставшихся. Теперь на отмелях в заливе сидело 10 горевших транспортов. Однако десантные паромы продолжали переправлять с них на берег людей и снаряжение. Артиллеристы Шелкова перенесли огонь на десантные паромы.
Линкор «Шлезиен» обогнул мыс Ундва и в 08:15 с дистанции 14 км открыл огонь по 24-й батарее. Дуэль артиллеристов с линкором продолжалась 30 минут. Артиллеристы Шелкова, прежде чем огонь батареи был подавлен, добились многочисленных попаданий по линкору. К сожалению, 130-миллиметровые снаряды не пробивали броню цитадели линкора, но его зенитная артиллерия и приборы управления артогнем были выведены из строя практически полностью. В это же время линкор был атакован бригадой торпедных катеров, подошедших из Ирбенского пролива вдоль западного берега Сааремаа. Одновременная атака 12 катеров увенчалась двумя попаданиями в левый борт. Четыре катера были потоплены артиллерией линкора и тральщиков. Получив две торпеды, линкор «Шлезиен» начал отходить обратно к заливу Тагалахт. Идущий малым ходом линкор был атакован подводной лодкой Щ-34, попадание одной торпеды в кормовую оконечность окончательно лишило линкор хода.
В 08:20 подошел еще один полк штурмовиков из Латвии и полк штурмовиков с аэродрома Асте. Истребители полков схватились с заменившимися к тому времени немецкими истребителями. Штурмовики атаковали десантные баржи в заливе. Потеряв 3 самолета, летчики потопили 6 десантных паромов и нанесли бомбо-штурмовой удар по сидящим на мелях транспортам. Последними к заливу подошли бомбардировщики из Таллина под прикрытием истребителей, поднявшихся с аэродрома Лейзи. Бомбардировщики атаковали десантные паромы и сидящие на мелях транспорты. Удалось потопить 5 паромов и поразить 3 транспорта. Потеряли два самолета.
Одновременно полк торпедоносцев атаковал броненосцы. Неподвижный и лишенный зенитной артиллерии «Шлезиен» получил сразу три попадания и быстро затонул. «Шлезвиг-Гольштейн» получил две торпеды, но остался на плаву. Кроме того, был торпедирован и затонул один тральщик. Торпедоносцы потеряли пять самолетов.