雖然從表面上，各國都是保持着一個觀望的态度，但是并不是沒有一些兩手準備，比如一旦遠東戰敗，又比如意大利大敗，而一切都隻能等到這場突然的海戰結束，不過所有的國家中，隻有一個國家主動投入到了地中海的戰鬥中，那就是西班牙。
雖然國内有很多的實權派反對這次的出兵，但是在瑪麗亞太後和阿方索十三世兩人的堅決之下，西班牙地中海艦隊也立即拔錨，前往地中海前去支援遠東艦隊，不過西班牙這隻艦隊的實力，實在是不怎麽樣，不然也不會在美西戰争中發揮不了半點作用。
意大利聯合艦隊司令本季厄，根據遠東艦隊從西班牙離開的時間情報，斷定遠東艦隊将通過地中海直接返回索馬裏，1898年2月1日本季厄下令，地中海和聯合艦隊進入戰位，等待着遠東艦隊的到來，2月3日下午3時，遠東艦隊進入地中海海域，并且鑽進了意大利艦隊的包圍圈。
2月3日下午3時5分，意大利重巡洋艦“卡拉斯基”發現了遠東艦隊，3時15分，本季厄下令全艦隊出擊，15分鍾後意大利艦隊開始尾随遠東艦隊前進，在3時30分雙方進行了第一試探性的交火。
不過就在意大利艦隊都像幽靈一樣始終伴随着遠東艦隊的時候，企圖想給遠東艦隊制造壓力，但是他們失敗了，因爲并沒有給遠東艦隊官兵帶去精神壓力，反而此時的遠東艦隊士氣高漲。
意大利聯合艦隊一共分爲四個分隊，第一分隊爲旗艦所在分隊，由2艘戰列艦和2艘巡洋艦組成，處于指揮戰隊，不進入海戰序列，第二、三分隊爲主力戰隊，第四戰隊爲特混編隊，主力戰艦一艘，其餘爲魚雷艇及護衛艇。
下午3時50分，遠東艦隊長邱軍下令改變陣形，以自己方的優勢去戰鬥，命令艦隊分爲第一、第二梯隊，第一梯隊爲突擊隊，4艘輕巡洋艦加速到18節，行駛到意大利主力戰鬥群第二、三分隊的側翼，已經炮火覆蓋打擊，而第一梯隊魚雷艦則是遊走到意大利第二、三分隊兩翼直接近距離發射533毫米口徑的大型魚雷。
第二梯隊則是由三艘主力鐵甲戰列艦和一艘輕巡洋艦組成，遠程攻擊體系，利用火炮的攻擊距離優勢，進行差别打擊。
由于意大利聯合艦隊并沒有同時下令改變整形，随後整個意大利聯合艦隊的陣形陷入混亂，下午4時10分，遠東與意大利雙方接近至15海裏，而意大利聯合艦隊由于艦艇之間的航速差别較大，尚未把混亂的陣形恢複過來，而是讓5艘鐵甲戰列艦處于突出位置。
4時15分，意大利聯合艦隊司令本季厄發出“興亡在此一戰，各員奮勵努力！”的信号，下午4時25分，遠東艦隊第一梯隊輕巡洋艦戰鬥群，在意大利5艘戰列艦的火炮攻擊下，進入了有效射程之後，又獲得了有利攻擊陣位開始攻擊，但是此時意大利聯合艦隊司令本季厄卻下令，第二、三分隊的主力戰艦來了一個大轉向，原本著名的“u”型轉彎，卻變成了将鐵甲戰列艦的側邊展現在遠東炮火之下。
遠東艦隊第一攻擊梯隊自然毫不客氣，4時28分，遠東艦隊四艘輕巡洋艦，“杭州、蘇州、徐州、贛州”向意大利艦隊第二、三分隊主力戰列艦羅夫沃公爵号集火攻擊，而4時48分，意大利五艘主力戰艦才完成轉向，随後向遠東艦隊杭州号和蘇州号發炮還擊，此時雙方戰艦在5000米距離内開始炮戰，對地中海之戰正式開始。
意大利聯合艦隊利用23分鍾時間完成u型轉向後，原本想采用搶占t字橫頭的戰術打擊穿過遠東艦隊，向遠東三艘主力戰艦攻擊，但是在意大利聯合艦隊的轉向過程中，遠東艦隊第一梯隊的攻擊，已經打傷了意大利第二分隊兩艘裝甲戰列艦，但是在意大利和聯合轉向完成後，意大利艦隊還是利用其艦艇數量，占有優勢。
不過就在這個時候，遠東艦隊第一梯隊并不戀戰，在利用其較高的航速立即單縱隊遊走，而這個時候後來的遠東第二梯隊已經開始用火炮彈藥威力方面的優勢，漸漸奪取了戰場第一次主動權，意大利聯合艦隊第二、三分隊五艘主力鐵甲戰艦，遭到遠東大口徑炮火的集中猛烈射擊。
下午5時20分，意大利聯合艦隊第二、三分隊中，“羅日捷斯”“特文斯基”兩艘鐵甲戰列艦船舵被打壞，軍艦完全失去控制，兩艦隊長也身受重傷，艦艇的全部上層建築都被打爛，随後被迫退出戰列在海面上孤單漂浮，意大利聯合艦隊第二、三分隊再一次陷入了混亂局面。
而這個時候，遠東艦隊第一梯隊12艘魚雷艇，已經開始對意大利聯合艦隊第三分隊兩翼的巡洋艦展開了魚雷攻擊，不過在沒有任何炮火的掩護下，很快就有3艘沉沒，不過他們都是在發射出一枚枚大口徑魚雷之後，才被徹底擊沉，而剩餘幾艘魚雷艦一邊發射攻擊魚雷，一邊救起海上的戰友，在第一波36枚大口徑高爆魚雷的攻擊下。
意大利聯合艦隊第三分隊又再次損傷了3艘巡洋艦，意大利聯合艦隊的第一次交鋒的失利，讓本季厄立即改變了作戰細節，他派出聯合艦隊第四分隊的旗艦“利亞比亞”帶領2艘鐵甲戰列艦和6艘巡洋艦，也采取縱隊的攻擊模式，直奔遠東第二梯隊而去，不過随後第二分隊便遭到了緻命的打擊，同時也直接導緻了地中海之戰的全面失敗。
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