即使是这样，突袭仍然对特混舰队造成了严重的伤害，大量舰只被凝固汽油弹击中起火，菲利普上将的旗舰在共和国航空兵的重点关照下身中九弹，整个船上燃起大火，船首炮位发生弹药殉爆，很快失去战斗力。成为双方第一艘撤出战场的军舰。
随后赶来的中俄日三国军舰与英印特混舰队发生激战，一度趁机占据了上风，但是很快英印海军摆托了空袭带来的影响后，开始组织反击。双方五十余艘战舰在南海上追逐厮杀，战况极为激烈。
下午四时许，重新整备后的中国航空兵再次进入战场，使战局迅速发生倾斜，英印舰队主力战列舰威尔士亲王号被击伤，一度失去战斗力。另有多艘战舰受创。为了躲避空中打击，英印舰队在规避过程中还发生了碰撞事故，打乱了作战队型。
航空兵返航后，特地从俄国本土赶来指挥作战的马卡洛夫上将指挥本队主力战舰，趁英军混乱之际冲出敌阵，将英印舰队分割包围，连续击沉两艘前无畏舰。
被迫两次更换旗舰的菲利普上将不得不下令撤退。在撤退途中又损失了两艘巡洋舰和多艘护卫舰，无气大伤，逃回马来西亚后无力再战。
经过南海大战后，英军彻底失去了在共和国沿海的制海权。
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