На кораблях французской эскадры также не рассчитывали, что англичане решатся атаковать с 11 кораблями. В частности, командиры кораблей «Герье» и «Конкеран» подготовили для боя только по одной батарее, завалив орудия борта, обращенного к берегу.

Нельсон перед боем отдал приказ каждому кораблю резать нос неприятельскому и вести бой один на один. Англичане были удивлены, что французский командующий не поднял сигнал открыть огонь. Без сопротивления они продвигались вперед. Правда, головной «Коллоден» сел на мель при попытке пройти между «Герье» и островом Аль‑Бекейр. Он послужил «бакеном» для остальных. «Голиаф» прошел между ним и французской линией, но из‑за ветра и течения не смог занять предписанную позицию, обошел французский корабль со стороны берега и открыл огонь. За ним последовали другие. Корабли расстреливали старые «Герье» и «Конкеран», которые не могли стрелять, пока не были расчищены заваленные батареи. Французы несли значительные потери. Третий английский корабль «Ориан» был атакован фрегатом «Серьез» и остановился между «Франклином» и «Пепль‑Суверен».

«Вэнгард» встал на якорь, чтобы резать нос «Спартиату», за ним последовали «Дифенс», «Беллерофон», «Мажестик» и «Минотавр». В бой были вовлечены все корабли французского авангарда и центра до «Тоннан» включительно, тогда как 5 кораблей арьергарда не участвовали вовсе. «Леандр» старался снять с мели «Коллоден».

С французской стороны первыми прекратили огонь «Герье» и «Конкеран». Но наиболее мощные корабли французского центра «Франклин», «Ориан» и «Тоннан» в ходе сражения одерживали верх над более легкими английскими. «Беллерофон», потеряв мачты и снасти, спустил флаг, еще два корабля без мачт оставили поле боя. «Леандр», оставив «Коллоден», вступил в бой, позднее подошли «Александр» и «Суифтшур», схватившиеся с «Франклином» и «Орианом». Однако судьба боя далеко не была решена.

Сражение длилось уже несколько часов, но 5 кораблей и 2 фрегата арьергарда в нем так и не приняли участия, хотя их пушки могли решить сражение в пользу французов, ибо потери сторон были пока равны, а мощь больших кораблей давала Брюэсу преимущество. Вице‑адмирал при помощи Вильнева мог рассчитывать на победу, ибо при всем мужестве Нельсона и его подчиненных французские корабли оказывались сильнее. Однако судьба рассудила иначе. Вильнев так и не пришел на помощь. Позднее он оправдывался тем, что в дыму не мог прочесть приказ командующего эскадрой. Около 21 часа на «Ориане» вспыхнул пожар, через час корабль взорвался, что на полчаса прервало сражение. Затем оставшиеся «Спартиат», «Аквилон», «Пепль‑Суверен», «Франклин», «Тоннан» продолжали решительный бой. С 3 до 5 утра огонь стих, но затем возобновился с прежней силой. Лишь к полудню 2 августа сражение прекратилось. Английская эскадра была в таком состоянии, что к вечеру у Нельсона не было сил заставить моряков «Тоннана» спустить флаг. Контр‑адмирал был очень рад увидеть, что после полудня концевые неприятельские корабли «Женере», «Вильгельм Телль», фрегаты «Диана» и «Жюстис» под флагом Вильнева вместо помощи сотоварищам бежали из бухты.

В сражении англичане потеряли 800 человек убитыми и ранеными. Они взяли 7 линейных кораблей в линии, 2 корабля и фрегат на мели; корабль и фрегат были поставлены на мель у берега и сожжены экипажами. Число пленных и убитых достигало 3000 человек. В Александрию прибыло 3500 человек, в том числе 900 раненых, возвращенных англичанами.

Наполеон писал о командующем эскадрой, что Брюэс «хладнокровием и неустрашимостью исправил, насколько это от него зависело, допущенные им ошибки» (отказ ввести корабли в старый порт Александрии, отсутствие дозора и регулярного осмотра кораблей и то, что он не воспользовался теми силами, которые в порту уже стояли). Полководец полагал, что если бы Вильнев вступил в бой, победу мог одержать французский флот.