海面上刮着西南风，海况并不是很好。
达尔格伦指挥着他的舰队从哈特勒斯角驶往威明顿，他已经得到了消息，波特海军上校所指挥的一支舰队将会与他在那一带的外海进行汇合。
守候在威明顿港外执行监视任务的防护巡洋舰“纳贝尔戈”号和“契克斯”号看到塞默斯海军少将的旗舰“弗吉尼亚”号一马当先，其后是“田纳西”号和三艘5600吨的装甲巡洋舰、三艘3200吨的防护巡洋舰和十几艘使用快速商船改装的战舰，浩浩荡荡驶出了港口。两艘巡洋舰立即用旗号和信号弹向守候在外围的达尔格伦主力舰队报告了情况。
达尔格伦立即命令主力舰队开始加速进行拦截，同时通告附近巡弋的巡洋舰编队向目标方向集中。
麦国近海的北大西洋海面上，天气晴朗，但海面上的风浪并不小。
上午七点刚过，两支舰队相距大约000多米，位于南方联盟舰队前列的“弗吉尼亚”号和“田纳西”号首先瞄准“曼哈顿”号进行试射，北方联邦舰队随即发炮进行还击，昂斯湾海战就此拉开序幕。
一场混乱的炮战开始，达尔格伦命令舰队来了个180度的大转弯，祭出了英国人纳尔逊留传下来的海上战列线法宝：Ｔ字形战法，要抢占到南方联盟纵队前面的位置。谁知塞默斯根本不理他这套，下令联盟舰队一面开炮一面向右转向，与北方联邦舰队形成相向而行的并行队列。
达尔格伦以为南方舰队又想逃回威明顿，于是又命令舰队转向90度准备进行拦截，谁知道这样反而让自己纵列中较为弱小的防护巡洋舰处于敌方的侧舷炮火之下！达尔格伦舰队艘从英国购买的低干舷主力铁甲舰装备精良，火力强悍，但是航速较慢，拖累了整支舰队的速度。相反塞默斯舰队作为主力的五艘装甲巡洋舰却都拥有十七、八节的航速，虽然只是装备的8英寸达尔格伦炮，但是要收拾联邦海军那些只有一、两千吨的防护巡洋舰却是小菜一碟。
联邦舰队的阵形顿时混乱了起来，那些防护巡洋舰在遭受攻击后加速向前行驶，部分舰船的身影被烟雾所遮蔽。“曼哈顿”号上的达尔格伦无法看清己方舰队的情况，干脆带着自己的领航员、信号员进入主桅楼透过硝烟对战场进行观察。他自己爬在左舷主索具上，随着硝烟渐渐升起，他又爬高了一点，以便与领航员和与他并行的“梅塔科米特”号舰长，以及“哈特福特”号舰长进行联络。
这场战斗很快演变成了一场海上的大混战，舰船的运动部分地被浓重烟雾所遮蔽。“布鲁克林”号铁甲舰两次试图撞击敌人的旗舰“弗吉尼亚”号而没能成功。“塞米诺尔”号一发炮弹击中“弗吉尼亚”号，但却被能穿透对方的装甲，而自己却在对方的炮火下起火烧起来，并最终被迫退出战斗。与此同时，南方联盟舰队的炮火使“蒂卡姆西”号又开始起火烧起来。
在战斗中，联邦舰队“蒂卡姆希”号不幸被“田纳西”号的主炮击中，猛烈的爆炸炸开了船底。瞬间，只见舰首迅速下沉，舰尾则高高地翘在水面上，随着舰艇沉向海底，螺旋桨在空中飞快地转动着。100多名舰员中只有21人生还。
联邦舰队终于转过身来，“曼哈顿”号和“哈特福特”号、“梅塔科米特”号将火力集中在了距离只有数百码的“佛罗里达”号身上。凄厉的尖啸划过海面，可怜的“佛罗里达”号上传来猛烈的爆炸声，用铁质商船改装的“佛罗里达”号一上来就遭受重创，几乎陷入瘫痪。
战斗愈加激烈。
在战场外围，闻讯而来的英、法、奥、西、俄等欧洲列强的军舰在远远地进行观战。
双方都在用自己的主力舰去攻击对手弱小的船只，战斗持续到上午11点，交战的双方又各有四艘军舰被击沉。达尔格伦和塞默斯见此情况，各自下令让自己的防护巡洋舰脱离战场，联邦舰队还剩下十三艘战舰，而塞默斯则只有八艘，双方的主力舰继续在两千码的距离内进行激烈的炮战。
联邦舰队中央的核心是四艘英国制造的铁甲舰，两侧是五艘装甲巡洋舰和四艘铁甲炮舰，而塞默斯的舰队则是清一色的奥地利所建造的装甲巡洋舰。达尔格伦舰队的侧翼有致命的弱点，最右面是四艘火力虽强但防御薄弱的近海炮舰和一艘奥地利所建造的5600吨级的装甲巡洋舰“克利夫兰”号，最左面则是四艘装甲巡洋舰。
塞默斯舰队凭借着速度的优势，以纵队从左边用两倍于达尔格伦的航速以斜线穿过联邦舰队的前方，意图首先攻击达尔格伦行动缓慢又弱小的右翼，甚至冒着己方舰队暴*露在敌方主力炮火下的危险。
双方在相距两千码的距离内互相开炮轰击，射速缓慢的主炮命中力都奇差，格尔达伦手上那些低干舷的铁甲舰在风浪中主炮还经常无法开火，反倒是双方舰上装备的后膛速射炮能够频频命中对方。最终，在塞默斯舰队凭借速度优势穿过联邦舰队的前方并绕到其侧翼时，给达尔格伦的右翼艘近海炮舰以致命的打击。
英国人所建造的这种排水量只有二千吨多一点，却装备了七千吨战舰上的11英寸重炮舰遭受到了毁灭性的打击。这些近海炮舰防御薄弱，而且只有十二节的航速，达尔格伦舰队的右翼遭到联盟舰队的前后夹击，很快瓦解。达尔格伦右翼的一艘装甲巡洋舰在顽强地抵抗着，与之相对的是四艘被围攻的炮舰两艘起火一艘沉没，另外一艘在卢考特角附近的海滩上搁浅。
战场上硝烟滚滚，双方的火炮都无法有效地击穿对手有装甲防护的战舰，虽然交战的舰船大都伤痕累累，但却没有一艘再被击沉。到了下午将近3时，波特上校率领的支援舰队赶到了战场，塞默斯断定再打下去自己绝对讨不到任何好处，立即停止了行动，指挥自己的舰队脱离了战场。