看到普鲁士方面没有任何回应，孤拔下令进攻，随着“海洋”号群炮鸣响，其它法舰不甘落后，接连开火射击。在得到法军的最后通牒后，尽管普鲁士守军已经加强防备，严阵以待的基尔炮台闻声立刻还击，但激烈的炮战仅仅进行了5分钟，基尔港的3座炮台很快都被摧毁，战斗变成了针对主炮台的决战，8时45分，基尔主炮台北侧被击中起火，普鲁士军队未能控制住火势，9时炮台火药库剧烈爆炸。在法国铁甲舰270毫米和240毫米主炮的猛烈轰击下，普鲁士军队的炮台被火光和浓烟包围了，在惊天动地的爆炸中，着火的人体的残肢飞到半空中，如同被撕扯成碎片的洋娃娃，和碎裂扭曲的炮管一起纷纷落下。基尔港炮台群的防御宣告失败，孤拔的军舰仅用了不到半个小时便扫清了基尔外围防御。

在摧毁了基尔港的岸防炮台之后，法国军舰在孤拔的带领下长驱而入，向停泊在港内的普鲁士海军舰船起了攻击。

港内的普鲁士海军各舰，面对法舰< 突然而至的攻击，匆忙展开了各自为战式的还手，在如此狭窄的水面上作战，简直犹如白刃拼杀，法国军舰已然抢占了先手，尽管得到了炮台守军的及时通知，普鲁士军舰纷纷起锚，准备和法舰放手一搏，但一切都显得太晚了。

排水量10933吨的普鲁士海军旗舰“柯尼斯·威廉”号船大炮多，因此成了法国海军的重点攻击对象，孤拔率舰冲进港内之后，便指挥四艘铁甲舰，集中火力对它进行攻击，以求先声夺人。在四艘法国铁甲舰的猛烈轰击下，“柯尼斯·威廉”号的巨大舰体很快便成了蜂窝，开战不到10分钟，普鲁士海军的旗舰即痛苦地沉没了。还在“柯尼斯·威廉”号遭到法舰炮火聚攻时，普军“赫尔塔”号巡洋舰就准备驶近“柯尼斯·威廉”号，帮助旗舰抵御炮火，但尚未来得及赴援，“柯尼斯·威廉”号便已经沉没了。在近距离的激烈炮战中，法国军舰射出的流星般的炮弹，将一艘艘普鲁士军舰的火炮甲板打得血肉横飞。面对来自敌人压倒性的炮火攻击，普鲁士人根本没有还手之力。法国军舰用近距离几乎百百中的炮火轰击“赫尔塔”号，“赫尔塔”号巡洋舰弹药舱中弹爆炸，很快沉没。

法军各舰打响基尔港之战，几乎是在瞬间同时进行的，所采取的也是各自为战的战术。当”海洋”号铁甲舰传出炮战开始的号令后，早就摩拳擦掌的“恩伯奈伯”号等3艘法国巡洋舰立刻用舷侧火炮向普鲁士军舰进行齐射。遭遇突然袭击，“埃森”号和“汉堡”号2艘炮舰还没有来得及砍断锚链，按照预定作战计划驶往上游与“柯尼斯·威廉”号主力大队会合，就已经身受重创，舰体燃起大火。“埃森”号在法国巡洋舰的第一轮齐射中便被击沉，同队姊妹舰“布莱梅”号抵挡住第一轮炮击后，舰体受创过于严重，由舰长指挥砍断锚链退往下游，最后在航道一侧附近焚没。船体严重侧倾，带着熊熊烈焰努力航行的“汉堡”号，意图与法舰同归于尽，最终不幸被法舰“瑞福斯”号的一轮舷炮齐射击中沉没。

在这场战斗中，普鲁士损失军舰7艘，1600余人阵亡，法舰无一损失，阵亡仅26人，受伤72人。

根据法国政府的命令，孤拔此战的真正任务是占领基尔港，为法国陆军的登陆扫清障碍。而歼灭普鲁士海军是为了攻占基尔的预先准备活动。让法军顿感意外的是，竟没有找到任何普鲁士军队的踪影，各个普军工事相继轻松地落入法军手中。法军进入基尔城中，仍然没有找到任何普鲁士军队的踪迹，基尔就这样落入法军手中。

孤拔和法国陆军将领们并不知道，事实上，在他们进攻基尔之前，基尔的守军就已经没有多少人了。由于法普前线战事惨烈，普军伤亡过大，兵力严重不足，普鲁士政府迫不得已，从各地抽调部队补充前线，基尔港守军自然也不能幸免。