Немецкий гидросамолет, прилетевший на разведку первым, истребители авиации КБФ сразу сбили. Второй, летящий севернее, попробовал повернуть назад, но, «сталинские соколы» его догнали над островом Вяне и тоже уничтожили.
Когда в 15:05 советская эскадра вышла на траверз острова Куггскар, находясь в четырех милях южнее, наблюдатель с марса фок-мачты «Максима Горького» заметил противника в бинокль. Четыре немецких эсминца приближались с запада строем клина на скорости около тридцати узлов. За ними на удалении в шесть миль следовал ордер главных сил: два линкора и четыре корабля сопровождения. Их опознали как линкор «Тирпиц», линейный крейсер «Шарнхорст», легкие крейсера «Эмден», «Нюрнберг» и «Кельн». Лишь один корабль точно опознать сразу не смогли, но было похоже, что это один из новых немецких эсминцев. В 15:20 контр-адмирал Дрозд приказал эскадре увеличить скорость и охватить четыре вражеских эсминца с флангов. Обе кильватерные колонны разошлись на дистанцию в 40 кабельтовых, перестроившись уступами и продолжая двигаться параллельно.
В 15:30 с дистанции 54 кабельтова крейсер открыл огонь по головному эсминцу с бортовым номером «Z-7». Эсминец «Герман Шеман», носящий этот бортовой номер, под огнем отвернул влево, пытаясь отвечать не только из носовых, но и из кормовых орудий. Но, через полминуты залп дали и все другие советские корабли. И немецкие моряки на эсминце попали под перекрестный огонь. Столбы воды поднялись вокруг вражеского корабля, но он продолжал стрелять. Только третий залп накрыл его точно, после чего немецкий эсминец задымился. От попаданий на нем возник значительный пожар, а рули, похоже, перестали слушаться, отчего «Герман Шеман» рыскнул вправо и начал описывать циркуляцию, потеряв скорость и сделавшись легкой целью. Строй у немцев нарушился, остальные немецкие эсминцы, отстреливаясь, попытались отворачивать к северу, разворачиваться и уходить. Но и второй из них, с бортовым номером «Z-10», получив попадания, полностью потерял ход, превратившись в неподвижную мишень. В то же время, ответным огнем немцам удалось поразить советский эсминец «Сердитый», который загорелся.
В 15:35 огонь по советской эскадре открыли немецкие легкие крейсера, которые, увеличив скорость, опередили свой линкор и выдвинулись к месту боя, развернувшись сначала фронтом, а затем перестроившись в клин. По приказу контр-адмирала, крейсер «Максим Горький», оба лидера и эсминец «Стерегущий» перенесли огонь по головному немецкому крейсеру «Нюрнберг». В то же время, все три немецких крейсера сосредоточили огонь на единственном советском крейсере. Первые залпы легли неточно, но уже через пару минут начались попадания. «Максим Горький» получил три шестидюймовых снаряда в полубак по левому борту возле передней орудийной башни. Крайний левый ствол оказался поврежден, но, башня продолжала стрелять двумя орудиями. Еще один немецкий снаряд разорвался возле второй трубы, сильно повредив ее и вызвав возгорание.
Вражеский крейсер «Нюрнберг», за которым шли два других легких крейсера, также получил попадания семидюймовыми снарядами советского крейсера в район передней надстройки и дымовой трубы, отчего возле мостика и ходовой рубки возник пожар. Между тем, оба немецких эсминца, оставшихся целыми, выполнив циркуляцию, развернулись в обратном направлении. Сменив курс на противоположный, они пытались удирать от отряда советских эсминцев, ставя дымовую завесу. Основная часть немецкой эскадры, при этом, повернула южнее.
Легкие крейсера по-прежнему шли клином, стреляя по противнику. Причем, пожар на «Нюрнберге» лишь разгорался. Перестрелка началась в положении нос к носу на сближении, что несколько нивелировало преимущество немецких крейсеров в количестве стволов главного калибра. «Максим Горький» стрелял шестью 180-мм носовыми орудиями из двух башен, расположенных на носу, а «Нюрнберг» и «Кельн» первые залпы сделали каждый только из единственной носовой башни, оснащенной тремя 150-мм орудиями. Неудачное для атаки расположение башен заставляло немецкие крейсера подворачивать бортом, что делало их хорошими мишенями, в то время, как советский крейсер старался пока держаться носом к немецким крейсерам, чтобы не подставлять борт вражеским снарядам. Толщина брони «Максима Горького» на носовом траверзе составляла 70 мм, такой же была и максимальная толщина броневого пояса по бортам корабельной цитадели, защищающей все самые важные механизмы и снарядные погреба, а палубу прикрывала броня в 50 мм, в то время, как «Нюрнберг» имел всего 20-мм носовой и палубной брони, а по бортам бронирование не превышало 50 мм.
«Эмден», построенный по проекту еще времен Первой Мировой, имел бронирование не лучше, чем на «Нюрнберге», он вел огонь в носовом секторе своими четырьмя одиночными щитовыми орудиями, два из которых располагались на носу и еще два — по бортам в передней части корабля, но попаданий пока не добивался. Лидеры «Минск» и «Ленинград», а также эсминец «Стерегущий», помогали своему флагману вести перестрелку с неприятельскими кораблями из своих 130-мм орудий, попадания из которых тоже наносили немалый ущерб недостаточно бронированным легким крейсерам. А весь второй отряд советской эскадры в тот момент преследовал немецкие эсминцы, пытаясь хотя бы добить два из них, уже достаточно поврежденные в бою. Между тем, пожар на «Сердитом» не прекращался. Этому эсминцу было приказано немедленно выходить из боя и идти на Ханко.
Сражение легких сил шло, практически, на равных, пока в бой не вступили линкор и линейный крейсер. Поняв, что кригсмарине несет потери, гросс-адмирал Редер приказал начать пристрелку по советскому крейсеру главным калибром. «Тирпиц» и «Шарнхорст» поддерживали скорость чуть больше двадцати узлов из-за проблем с двигательной установкой «Шарнхорста». Поэтому оба тяжелых корабля шли позади остальных, а командиру «Тирпица» приходилось поддерживать такую скорость, чтобы «Шарнхарст» совсем не отстал. В 15:55 немецкий линкор открыл издалека огонь по советскому флагману, а следом за ним залп дал и линейный крейсер. Именно его одиннадцатидюймовые снаряды с третьего залпа попали в «Максим Горький», бронирование которого рассчитывалось максимально на попадания восьмидюймовых снарядов тяжелых крейсеров, но, конечно, ни главных калибров линкоров.
* * *
К этому моменту «Нюрнбергу» тоже досталось. Обездвиженный немецкий крейсер уже весь горел и получил дифферент на корму, а крен на правый борт все увеличивался. Пытаясь подвернуть, чтобы задействовать кормовые башни, он попал под очередной залп советского крейсера. Семидюймовые снаряды ударили в правый борт возле ватерлинии «Нюрнберга», пробив тонкий броневой пояс корабельной цитадели и взорвавшись в машинном отделении. Взрыв критически повредил турбозубчатые механизмы, отчего корабль сразу потерял ход. Вода хлестала в пробоины, образовавшиеся в корпусе после разрывов кучного попадания с «Максима Горького». Вскоре машинное отделение полностью затопило, и электроустановки вышли из строя, но и в темноте нижних отсеков экипаж при свете фонариков всеми силами пытался бороться за живучесть своего корабля, пытаясь латать пробоины и откачивать воду ручными насосами.
* * *
После попадания первых же снарядов с «Шарнхорста» на «Максиме Горьком» разнесло ходовой мостик, снесло радиолокатор, половину фок-мачты и дальномерные посты. Контр-адмирал Дрозд, который руководил боем