與此同時，遠在夏龍的拿破崙三世，也已經收到了海軍部的電報：
“孤拔上校的快速支隊已經到達指定位置，現已開始攻擊。”
拿破崙三世看完了電報，滿意地點了點頭，對秘書說道：“讓海軍部給孤拔上校回電：放手幹吧！法蘭西在看着你！”
對整個港口形勢瞭解之後，孤拔立刻開始佈署他的軍艦。基爾港的普魯士守軍根本沒有想到法國海軍會出現在這裡，他們明知道這些法國軍艦來意不善，現在也只能眼睜睜看着法國人在港灣口排兵佈陣。
噸位最大的“海洋”號鐵甲艦吃水較深，難以逼近基爾海岸，孤拔做出了一個大膽的舉動，將“海洋”號鐵甲艦佈置在了基爾港4座炮臺的火力交匯點上，或者說佈置在了一個可以同時炮擊基爾港4座炮臺的位置。“海洋”號鐵甲艦排水量7580噸，1870年完工於佈雷斯特，航速14節，孤拔之所以敢於冒險把這艘軍艦放在4座普魯士炮臺的炮口下，主要因爲“海洋”號是1艘正宗的鐵甲艦，水線帶包裹着厚達200毫米的裝甲。同時，“海洋”號炮火兇猛，裝備有4門270毫米主炮，4門240毫米主炮和8門140毫米副炮，270毫米火炮對付基爾港的炮臺，幾乎是無敵的。孤拔根據得到的情報，認爲基爾港主炮臺最大的火炮口徑不會超過170毫米，於是按照法國海軍以往的測試情況，決定軍艦停泊在200毫米裝甲能夠抵禦住170毫米炮彈的地方，即距離炮臺1000米左右。吃水較淺的巡洋艦則被命令直接抵近射擊。
命令下達後，旗艦“海洋”號首先開動，在基爾主炮臺外900米的位置停泊。以右舷朝向基爾主炮臺和旁邊普魯士人臨時擴建的炮臺，左舷以及艦尾火力控制普魯士人修建在港口右岸的2座炮臺。吃水較淺的巡洋艦“奧波尼阿特”號一直深入到基爾岸邊的地方，在基爾主炮臺側翼的副炮臺前120米處停泊，以避開主炮臺的火力射界，用右舷對準副炮臺。另一艘巡洋艦“昂布斯卡德”號停靠位置更加深入，這艘巡洋艦負責炮擊港灣兩側的炮臺，擔當策應的工作。
一切佈署完畢後，孤拔按照法國人打仗的傳統，派出一名軍官乘舢板登岸，向普魯士守軍遞交了一份最後通牒，要求守軍交出要塞。對這份書信，守軍置之不理，而是提高了戒備，同時急報在基爾港內的海軍艦艇。
看到普魯士方面沒有任何迴應，孤拔下令在“海洋”號的橫桁桁端掛出信號，命令各艦做好戰鬥準備。8時整，“海洋”號掛起了巨幅戰旗——這是戰鬥的信號，隨着“海洋”號羣炮鳴響，其它法艦不甘落後，接連開火射擊。在得到法軍的最後通牒後，守軍就已經加強防備，嚴陣以待的基爾炮臺聞聲立刻還擊。
激烈的炮戰僅僅進行了5分鐘，基爾港的3座炮臺很快都被摧毀，戰鬥變成了針對主炮臺的決戰，8時45分，基爾主炮臺北側被擊中起火，普魯士軍隊未能控制住火勢，9時炮臺火藥庫劇烈爆炸。在法國鐵甲艦270毫米和240毫米主炮的猛烈轟擊下，普魯士軍隊的炮臺被火光和濃煙包圍了，在驚天動地的爆炸中，着火的人體的殘肢飛到半空中，如同被撕扯成碎片的洋娃娃，和碎裂扭曲的炮管一起紛紛落下。基爾港炮臺羣的防禦宣告失敗，孤拔的軍艦僅用了不到半個小時便掃清了基爾外圍防禦。
9時32分，一面巨大的三色旗在基爾港主炮臺上空升起。
《林義哲日記》：“是日八點鐘，法水師以四鐵甲船、二巡海快船攻普國基爾炮臺，九點炮臺全行打碎，普軍死傷甚重……二刻後，法軍上岸，與主炮臺豎旗一面，乘勢破其山頭炮臺，毀炮十餘尊及其營盤，掠得槍械甚多……”
在摧毀了基爾港的岸防炮臺之後，法國軍艦在孤拔的帶領下長驅而入，向停泊在港內的普魯士海軍艦船發起了攻擊。
港內的普魯士海軍各艦，面對法艦突然而至的攻擊，匆忙展開了各自爲戰式的還手，在如此狹窄的水面上作戰，簡直猶如白刃拼殺，法國軍艦已然搶佔了先手，儘管得到了炮臺守軍的及時通知，普魯士軍艦紛紛起錨，準備和法艦放手一搏，但一切都顯得太晚了。
排水量10933噸的普魯士海軍旗艦“柯尼斯·威廉”號，是此刻港內所有普魯士軍艦的靈魂支柱，艦長茨威格中校正拼命大喊號令，調度艦上各個崗位進入戰鬥狀態，意圖改變“柯尼斯·威廉”號所處的不利陣位，用舷側火力攻擊法國旗艦“海洋”號，以給黑鷹旗下的軍艦們發揮標杆表率作用。“柯尼斯·威廉”號上上現在簡直忙作了一團，輪機艙裡，水兵們在賣力地鬆開蒸汽閥門，驅動蒸汽機。艦首錨甲板，幾柄大鐵錘急急地砸着粗重的錨鏈，火星四濺中，鋼鐵錨鏈似乎還不爲所動。本就不寬的露天火炮甲板上，此刻到處都是忙碌的人羣，頂着法國軍艦劈頭蓋臉打來的炮彈，巨大的210毫米主炮被水兵們推着、滑車拽着，沿着敷設在甲板上的軌道，緩慢地進入舷側炮位。船舷邊上的一個個炮門洞裡，240毫米主炮的炮手們費勁地進行着裝彈的操作。在茨威格艦長的命令下，“柯尼斯·威廉”號的桅杆上也懸起了巨幅的戰旗，這艘巨大的鐵甲艦猶如一條正在掙脫束縛的巨獸，緩緩地移動着。
陷入法艦炮火集中攻擊中的“柯尼斯·威廉”號努力調整成舷側對敵陣位。不甘於被動挨打，裝備在“柯尼斯·威廉”號艦尾的1門210毫米口徑的大炮首先開始了還擊。
衝在最前面的法國旗艦“海洋”號首先被2顆炮彈擊中了舷側，炮彈穿透鐵甲被鐵甲之內的橡木內襯阻滯處。孤拔預料到普軍的火力如此之猛，但他沒有想到普軍擁有的210毫米火炮能首發命中。不久，又一顆射自“柯尼斯·威廉”號主炮臺的炮彈射來，擊中了“海洋”號的舷側炮位，1門240毫米主炮嚴重受損，但是周遭的人員沒有損傷，因爲這顆射來的普軍炮彈是不會爆炸的實心彈。
幾乎與上述的一幕同時發生，站在“柯尼斯·威廉”號飛橋上的艦長茨威格猛然間感到腳下一陣劇烈震動，伴隨着爆炸聲，一團火焰從艦體左舷中部升起。“海洋”號和“馬倫戈”號的270毫米主炮接連擊中了“柯尼斯·威廉”號。
由於“柯尼斯·威廉”號船大炮多，因而是法國海軍的重點攻擊對象，孤拔率艦衝進港內之後，便指揮四艘鐵甲艦，集中火力對它進行攻擊，以求先聲奪人。
在四艘法國鐵甲艦的猛烈轟擊下，“柯尼斯·威廉”號的巨大艦體很快便成了蜂窩，“它不斷被炮彈擊中，鐵質的艦體無法承受如此重創，海水順着破口不斷灌入艦內，它的左舷一下子炸裂開來……巨大的船隻受到接連不斷的致命的炮火轟擊，不斷地發出氣喘聲，機器奄奄一息，就像肺部在呼吸最後的一口氣一樣……”
猝然遭受重創的“柯尼斯·威廉”號開始不斷地傾斜下沉，但普魯士水兵仍然在努力地操縱它往岸邊淺水區挪動，意圖擱淺自救，最終還是無法支撐，在近岸地方無助地沉沒。因爲該處海水不深，沉沒後的“柯尼斯·威廉”號還有大量上層建築露出水面。開戰不到10分鐘，普魯士海軍的旗艦即痛苦地沉沒了，似乎預示了此戰的結局。就在“柯尼斯·威廉”號鐵甲艦下沉的最後時間裡，一名不知名的普魯士水兵爬上桅杆，高揚起一面黑鷹旗，號召港內的其他軍艦堅持作戰。
在“柯尼斯·威廉”號遭到重創的同時，一艘普魯士軍艦衝出了陣列。這是普魯士巡洋艦“赫爾塔”號。
“赫爾塔”號是普魯士建造的巡洋艦，排水量只有2580噸，機動性要比大型軍艦更爲靈活。在聽到港口外傳來炮聲時，艦長凱勒少校就覺察情勢不對，預先下令起錨，這一十分警覺的舉動使得“赫爾塔”號成爲基爾港之戰中最先進入主動攻敵狀態的普魯士軍艦之一。“赫爾塔”號巡洋艦此時之所以突然開動，和“柯尼斯·威廉”號鐵甲艦的沉沒大有關係。還在“柯尼斯·威廉”號遭到法艦炮火聚攻時，艦體小、轉向靈活的“赫爾塔”號就準備駛近“柯尼斯·威廉”號，幫助旗艦抵禦炮火，但尚未來得及赴援，“柯尼斯·威廉”號便已經沉沒了，“赫爾塔”號上的官兵們悲痛不已，決心要拼死扭轉眼前的不利局面。
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