与此同时，远在夏龙的拿破仑三世，也已经收到了海军部的电报：
“孤拔上校的快速支队已经到达指定位置，现已开始攻击。”
拿破仑三世看完了电报，满意地点了点头，对秘书说道：“让海军部给孤拔上校回电：放手干吧！法兰西在看着你！”
对整个港口形势了解之后，孤拔立刻开始布署他的军舰。基尔港的普鲁士守军根本没有想到法国海军会出现在这里，他们明知道这些法国军舰来意不善，现在也只能眼睁睁看着法国人在港湾口排兵布阵。
吨位最大的“海洋”号铁甲舰吃水较深，难以逼近基尔海岸，孤拔做出了一个大胆的举动，将“海洋”号铁甲舰布置在了基尔港4座炮台的火力交汇点上，或者说布置在了一个可以同时炮击基尔港4座炮台的位置。“海洋”号铁甲舰排水量7580吨，1870年完工于布雷斯特，舰长87.73米，宽17.52米，吃水8.99米，航速14节，孤拔之所以敢于冒险把这艘军舰放在4座普鲁士炮台的炮口下，主要因为“海洋”号是1艘正宗的铁甲舰，水线带包裹着厚达200毫米的装甲。同时，“海洋”号炮火凶猛，装备有4门270毫米主炮，4门240毫米主炮和8门140毫米副炮，270毫米火炮对付基尔港的炮台，几乎是无敌的。孤拔根据得到的情报，认为基尔港主炮台最大的火炮口径不会超过170毫米，于是按照法国海军以往的测试情况，决定军舰停泊在200毫米装甲能够抵御住170毫米炮弹的地方，即距离炮台1000米左右。吃水较浅的巡洋舰则被命令直接抵近射击。
命令下达后，旗舰“海洋”号首先开动，在基尔主炮台外900米的位置停泊。以右舷朝向基尔主炮台和旁边普鲁士人临时扩建的炮台，左舷以及舰尾火力控制普鲁士人修建在港口右岸的2座炮台。吃水较浅的巡洋舰“奥波尼阿特”号一直深入到基尔岸边的地方，在基尔主炮台侧翼的副炮台前120米处停泊，以避开主炮台的火力射界，用右舷对准副炮台。另一艘巡洋舰“昂布斯卡德”号停靠位置更加深入，这艘巡洋舰负责炮击港湾两侧的炮台，担当策应的工作。
一切布署完毕后，孤拔按照法国人打仗的传统，派出一名军官乘舢板登岸，向普鲁士守军递交了一份最后通牒，要求守军交出要塞。对这份书信，守军置之不理，而是提高了戒备，同时急报在基尔港内的海军舰艇。
看到普鲁士方面没有任何回应，孤拔下令在“海洋”号的横桁桁端挂出信号，命令各舰做好战斗准备。8时整，“海洋”号挂起了巨幅战旗——这是战斗的信号，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，守军就已经加强防备，严阵以待的基尔炮台闻声立刻还击。
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。
9时32分，一面巨大的三色旗在基尔港主炮台上空升起。
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《林义哲日记》：“是日八点钟，法水师以四铁甲船、二巡海快船攻普国基尔炮台，九点炮台全行打碎，普军死伤甚重……二刻后，法军上岸，与主炮台竖旗一面，乘势破其山头炮台，毁炮十余尊及其营盘，掠得枪械甚多……”
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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发起了攻击。
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，是此刻港内所有普鲁士军舰的灵魂支柱，舰长茨威格中校正拼命大喊号令，调度舰上各个岗位进入战斗状态，意图改变“柯尼斯·威廉”号所处的不利阵位，用舷侧火力攻击法国旗舰“海洋”号，以给黑鹰旗下的军舰们发挥标杆表率作用。“柯尼斯·威廉”号上上现在简直忙作了一团，轮机舱里，水兵们在卖力地松开蒸汽阀门，驱动蒸汽机。舰首锚甲板，几柄大铁锤急急地砸着粗重的锚链，火星四溅中，钢铁锚链似乎还不为所动。本就不宽的露天火炮甲板上，此刻到处都是忙碌的人群，顶着法国军舰劈头盖脸打来的炮弹，巨大的210毫米主炮被水兵们推着、滑车拽着，沿着敷设在甲板上的轨道，缓慢地进入舷侧炮位。船舷边上的一个个炮门洞里，240毫米主炮的炮手们费劲地进行着装弹的操作。在茨威格舰长的命令下，“柯尼斯·威廉”号的桅杆上也悬起了巨幅的战旗，这艘巨大的铁甲舰犹如一条正在挣脱束缚的巨兽，缓缓地移动着。
陷入法舰炮火集中攻击中的“柯尼斯·威廉”号努力调整成舷侧对敌阵位。不甘于被动挨打，装备在“柯尼斯·威廉”号舰尾的1门210毫米口径的大炮首先开始了还击。
冲在最前面的法国旗舰“海洋”号首先被2颗炮弹击中了舷侧，炮弹穿透铁甲被铁甲之内的橡木内衬阻滞处。孤拔预料到普军的火力如此之猛，但他没有想到普军拥有的210毫米火炮能首发命中。不久，又一颗射自“柯尼斯·威廉”号主炮台的炮弹射来，击中了“海洋”号的舷侧炮位，1门240毫米主炮严重受损，但是周遭的人员没有损伤，因为这颗射来的普军炮弹是不会爆炸的实心弹。
几乎与上述的一幕同时发生，站在“柯尼斯·威廉”号飞桥上的舰长茨威格猛然间感到脚下一阵剧烈震动，伴随着爆炸声，一团火焰从舰体左舷中部升起。“海洋”号和“马伦戈”号的270毫米主炮接连击中了“柯尼斯·威廉”号。
由于“柯尼斯·威廉”号船大炮多，因而是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，“它不断被炮弹击中，铁质的舰体无法承受如此重创，海水顺着破口不断灌入舰内，它的左舷一下子炸裂开来……巨大的船只受到接连不断的致命的炮火轰击，不断地发出气喘声，机器奄奄一息，就像肺部在呼吸最后的一口气一样……”
猝然遭受重创的“柯尼斯·威廉”号开始不断地倾斜下沉，但普鲁士水兵仍然在努力地操纵它往岸边浅水区挪动，意图搁浅自救，最终还是无法支撑，在近岸地方无助地沉没。因为该处海水不深，沉没后的“柯尼斯·威廉”号还有大量上层建筑露出水面。开战不到10分钟，普鲁士海军的旗舰即痛苦地沉没了，似乎预示了此战的结局。就在“柯尼斯·威廉”号铁甲舰下沉的最后时间里，一名不知名的普鲁士水兵爬上桅杆，高扬起一面黑鹰旗，号召港内的其他军舰坚持作战。
在“柯尼斯·威廉”号遭到重创的同时，一艘普鲁士军舰冲出了阵列。这是普鲁士巡洋舰“赫尔塔”号。
“赫尔塔”号是普鲁士建造的巡洋舰，排水量只有2580吨，机动性要比大型军舰更为灵活。在听到港口外传来炮声时，舰长凯勒少校就觉察情势不对，预先下令起锚，这一十分警觉的举动使得“赫尔塔”号成为基尔港之战中最先进入主动攻敌状态的普鲁士军舰之一。“赫尔塔”号巡洋舰此时之所以突然开动，和“柯尼斯·威廉”号铁甲舰的沉没大有关系。还在“柯尼斯·威廉”号遭到法舰炮火聚攻时，舰体小、转向灵活的“赫尔塔”号就准备驶近“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，“赫尔塔”号上的官兵们悲痛不已，决心要拼死扭转眼前的不利局面。
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