西班牙开炮向英舰射击，却不能命中英舰，英国舰只尽可能避免进入西班牙火炮射程之内，在远处灵活闪避，活动自如。这种远距离炮战使西班牙舰队的步兵和重炮不能充分发挥作用。激烈的炮战持续了一整天，直到双方弹药用尽，轰击才告终止。“无敌舰队”被打得七零八落，两个分舰队的旗舰中弹、撞伤，一个分舰队司令被俘。西班牙全线退却，在退却途中，英国舰队紧追不舍。8月8日，在格拉夫林子午线上，英国舰队又紧逼“无敌舰队”的50多艘军舰，以优势兵力发起攻击。这时，“无敌舰队”其余70余艘军舰正在6海里外，未能及时介入战斗。
英国军舰轻便灵活，机动性能好，其火炮射程也远远大于敌人，因此，英舰始终保持着有利于自己的距离作战。而西班牙火炮射程近，只能力图靠近英舰队，以便进行接舷战。英舰凭借强大火力压制对方，不让其靠近一步。战斗持续到下午6时才以西班牙舰队受到重创而结束。这一战，“无敌舰队”被击沉16艘军舰，而英国军舰虽有一些损伤，但无一被击沉。“无敌舰队”集中起残余船只，从北面绕过不列颠群岛向西班牙驶去。英国舰队虽取得胜利，但一些舰只受创，加之弹药消耗过大，霍华德命令停止追击。
