宋鉞的第三艦隊在馬六甲海戰後繼續西進，穿過印度洋，繞過好望角，進入大西洋，然後北上至不列顛島以西的海面。整個航程持續了將近兩個月，但大胤第三艦隊用沿途東麗和贏桑的商船補充了淡水和燃料，甚至在好望角外打沉了一艘東麗的大型補給船，繳獲了船上的海圖和航海日誌。宋鉞從繳獲的海圖中確認了贏桑的主力艦隊位置：波羅的海西端，靠近易北河口附近。那是贏桑海軍的一個傳統集結地，可以同時封鎖北海和波羅的海的入口。
第三艦隊接近波羅的海西端時，海面上的北風凜冽，天空灰暗，與熱帶海域的酷熱截然不同。宋鉞將艦隊排成兩列縱隊，旗艦“鎮海號”居中，其餘炮艦分列前後。他讓所有運輸船留在北海東側的一處隱蔽海灣內，由兩艘炮艦護航。主力艦隊則繼續向北挺進，準備在波羅的海西端搜尋贏桑艦隊。
卯時三刻，前出偵察的快船回報：易北河口以北方向發現贏桑艦隊主力，艦船數量約二十艘，其中至少有六艘大型戰艦，其餘為中型炮艦和快速巡洋艦。贏桑艦隊的旗艦是一艘大型三桅炮艦，懸掛著贏桑的藍白紅三色旗，船體塗成灰白色，在灰色的海天之間幾乎難以辨認。宋鉞在“鎮海號”艦橋上用望遠鏡觀察著這支艦隊，臉上的表情從謹慎變成了冷酷。
“贏桑人應該也看到我們了。”宋鉞對副官說，“他們沒理由讓我們從大西洋一路打進北海。傳令全艦隊進入戰鬥隊形，所有艦船滿帆前進，搶佔上風向。贏桑船的炮比東麗的大，船體也更厚，我們得用穿甲彈在遠距離上先敲掉他們的主力艦。不要靠近接舷，贏桑人船高人多，接舷吃虧。”
大胤第三艦隊在波羅的海西端展開戰鬥橫隊，以“鎮海號”為核心向贏桑艦隊逼近。贏桑艦隊顯然己經做好了交戰準備，六艘大型戰艦排成一線，側舷炮門全部開啟，向著大胤艦隊方向。其餘中型炮艦分散在兩翼，快速巡洋艦則向南繞行，意圖包抄大胤艦隊的後衛。宋鉞命令後衛艦隊向西南方向展開，擋住贏桑巡洋艦的包抄路線。
卯時五刻，雙方在波羅的海西端海面上同時開炮。贏桑大型戰艦的側舷炮火十分密集，炮彈在大胤艦隊前方和側翼激起大片水柱。大胤前衛艦隊用穿甲彈在遠距離上轟擊贏桑旗艦，穿甲彈劃破灰暗的海天，擊中贏桑旗艦的船體後發出沉悶的爆炸聲。贏桑旗艦的帆桁在炮火中折斷，巨帆轟然倒下，但船體仍然保持航向，繼續用側舷炮火還擊。
宋鉞的“鎮海號”在戰鬥中連中三發贏桑炮彈，一發擊穿右舷炮門，將炮位上的炮手盡數炸死；一發擊中主桅，主帆被撕裂；另一發在船尾爆炸，將尾樓打出一個大洞。“鎮海號”上的火勢一度蔓延到後甲板，但大胤水兵用海水和溼沙將火撲滅。宋鉞站在艦橋上，右臉被炮彈碎片劃出一道血口，但他沒有退後一步，繼續用望遠鏡觀察贏桑艦隊的變化。
“他們的主力艦被打掉了一根桅，航速下降。傳令前衛艦隊集中火力打那艘掉速的戰艦，把它打沉！”宋鉞厲聲下令。前衛艦隊西艘炮艦立即調整炮口，向贏桑旗艦後方那艘受損的大型戰艦發起連續轟擊。穿甲彈如雨點般砸在那艘贏桑戰艦上，將其側舷打出了七八個貫穿孔，海面上的浪濤夾雜著黑煙衝入船艙。那艘贏桑戰艦在持續轟擊下船體傾斜，甲板上的贏桑水兵紛紛跳海，但軍艦的火炮仍在發射，首到船體在爆炸中斷成兩截沉入海中。
贏桑艦隊在失去一艘大型戰艦後開始向北撤退，但大胤第三艦隊緊追不捨。快速巡洋艦在追擊中試圖回身反擊，被大胤後衛艦隊用霰彈和排銃火力掃得千瘡百孔。宋鉞沒有追得太深，在接近易北河口時下令停止追擊，將艦隊收回波羅的海西端。他站在艦橋上，北風從海面吹來，他的傷口還在滲血，但眼神依舊冷硬。
“贏桑的主力今天只是暫退。他們的損失不小，但艦隊的骨幹還在。我們需要補充彈藥，然後再進入波羅的海，把他們從裡面逼出來。傳令運輸船隊跟上，所有戰艦就地補給，準備下一場海戰。”
