艦魂艦娘這種存在在海戰中最可怕的地方。就是她可以精確地“測出”炮彈的落點誤差進行修正。尤其是在夜戰中這種能力更是恐怖。
在得到第一波的射擊校正資料後，瑞金號和平海號迅速地修正射角，對著離南昌號最近的早苗號驅逐艦再次打出校射。
第二輪射擊時。瑞金號的炮彈已落在距早苗號不到三十米的海面上，而平海號的第二輪校射，炮彈也落在了早苗號身後不到四十米遠的位置。
而三輪射擊就是兩艦的全力齊射。平海號打出的齊射，六發140毫米炮彈直接在十五公里外的早苗號驅逐射周圍揚起六根巨大的水柱形成跨射，而瑞金號的128米炮打出近失彈，直接在早苗號身邊不到十米遠的地方炸出兩團水花。
安裝了自動裝彈機的瑞金號，射速要比平海號快得多，當平海號還在裝彈的過程中，瑞金號已打出了第四輪齊射，一發炮彈直接命中早苗號艦首。
瑞金號使用的是穿甲爆破彈，這發炮彈輕鬆地穿進艦體在內部爆炸，在艦首開出一個面盆大的孔洞，更炸壞了裡面的一臺抽水機。這發炮彈由於命中位置不佳，對早苗號的損傷不大，但是在惡劣的海況下，大量的海水不斷地從艦首破洞湧入，時間久了也必然對航速造成影響。、
數秒後，已裝填好炮彈的平海號進行了第四輪齊射，這一次，一發140毫米的炮彈撞在了它的舯部左舷甲板上，其中裝填的2.5公斤烈性炸藥所蘊含的巨大威力，瞬間便將命中點變成了一片風暴與火焰的慘烈地獄。旁邊一座單裝120毫米露天炮位上的數名水兵避之不及，被高速飛舞的彈片穿透軀體，在一片慘叫聲中踉蹌倒地，鮮血瞬間染紅了甲板，更有數人被氣浪直接掀入海中。
突遭炮擊的早苗號艦長大驚失色，開始進行機動規避，而其他日艦在早苗號突遭炮擊的情況下也回過神來，紛紛掉轉炮口朝平海、瑞金兩艦所在的方位射擊，殘餘的照明彈也打向兩艦所在位置的上方。
此時的平海和瑞金兩艦，所在的位置也是正朝著長江口的方向行駛。和日艦行進的方向幾乎平行。
雖然擁有夜戰的射擊優勢，但瑞金近乎紙薄的裝甲令其也不願意和日艦過多糾纏，況且更遠的地方其他日艦正高速趕來。
兩艦和已經暫時脫離炮擊的南昌號一起朝長江口駛去。在退走的過程中，本著傷其十指不如斷其一指的原則，兩艦放過其他諸艦，仍然集中火力朝受創的早苗號不斷地開火。
瑞金號在一分鐘內足足打出二十輪的急速射共四十發炮彈，以至於炮管燒得發紅，天上落下的雨水澆在炮管上，被燙得滋滋作響。算上首中，瑞金號其前後共命中早苗號三炮，若不是海況惡劣，而為內河設計的瑞金號艦身在大海上射擊效果受到嚴重影響，其還能命中早苗號更多的炮彈。早苗的左舷側被她的一發128毫米炮彈炸開一個超過半米的大型破口，海水頓時順著這些破洞洶洶而入。導致該艦的速度迅速地下降了四節。
而在一邊幫手的平海號也對著早苗號打出六輪齊射，由於該艦剛剛服役，無論是裝置還是人機配合，都沒有達到最佳的狀態。即使有李華梅幫助修正彈道，餘下的幾輪齊射，也只命中早苗水兵艙一發，雖然打得該艦身上冒火，卻也不是致命的一擊。
但這一發炮彈，卻是殺傷性最大的一發。此次前往中國，先行的第三艦隊各艦中都塞滿了海軍陸戰隊成員。早苗號也不例外。早苗號上就額外擠了九十名海軍陸戰隊計程車兵。炮戰開始時有三分二的人都還待在水兵艙裡，結果打進水兵艙的這發炮彈，當場炸死了二十餘人，餘下的三十餘人也各有輕重不同的傷勢。
而後的戰鬥。由於早苗號已主動退出避戰。距離拉遠。加上被遠處趕來的驅逐的瞄準射擊，意識到已不大可能擊沉早苗號的李華梅也下令掉轉炮口，對準取代早苗號逼近的吳竹號。
趕來的吳竹號此時距瑞金號約有一萬七千米。無心戀戰的李華梅引導平海號和瑞金號著對著他在兩分鐘內傾洩上百發炮彈，平海命中一彈，瑞金號命中三彈，直打得該艦艦頭進水，身上冒火，速度大減，被迫轉進規避炮火，也不敢繼續追擊，其間，平海號上也捱了一發吳竹號打過來的120毫米炮彈，這發炮彈打在中前部的救生艇上，炸壞了一些艦上的設施，並導至兩名水兵陣亡多人負傷。
平海號和瑞金號仗著有般魂李華梅撐腰，發揮出“不科學”的夜間射擊技術，也給了餘下稍後的兩艘日艦重創。他們最初死死地緊追在後，仗著三十節的速度優勢追擊著只有二十節速度的兩艦，不斷逼近，雙方隔著超過一萬七千米的距離開始互相發炮。
在幾分鐘的炮戰中，雙方互朝對方的頭上傾洩了數百發炮彈。然而雙方軍艦的毛病都相同，皆是重心太高，在惡劣的海況中射擊命中率都極糟糕。平海號最大的問題是，在其兩千五百噸標重的小小艦身上堆積了太多的火炮。儘管在出航前特地將所有於夜戰無用的高炮全部撤下，降低重心以改善這個缺陷，但還是很嚴重。瑞金號就更不必說了，其本就是淺水炮艦，儘管主炮為為適應海上作戰而安裝了陀螺儀，但該艦在近海中也是顛簸得極厲害，大大影響命中精度。
好在這是一場“比爛”的炮戰，日本人的情況比起兩艦好不到哪去。
日本驅逐艦，其輕視航海性，艦上堆積過火炮導致重心過高的毛病同樣嚴重，在能見度極差的雨夜裡，艦身搖晃厲害，即使有照明彈相助，但打向兩艦的炮彈也是偏差得離譜，六分鐘的炮擊中居然沒有一發命中，倒是自己身上各捱了對手數炮，其中一艦在追至一千四百米處時，艦首主炮被瑞金號一炮命中，並引爆了旁邊堆積的發射藥包殉爆，頓時造成艦首大破。而後其艦首魚雷艙又捱了一發平海號打出的炮彈，炮彈在魚雷艙內爆炸。
也幸好此番前往上海，百吾源武司令官認為脆弱的中國海軍根本“無艦可打”，出航前下令卸下了所有軍艦上的魚雷以騰出空間挪作他用，這道指令使得該艦幸運地脫過一劫，只是待在魚雷艙裡海軍陸戰隊士兵就倒了大黴，幾乎被這發炮彈一炮清空。
這一擊後，該艦也因艦首進水，速度開始減慢。而該艦仍然死性不改的死命追趕著平海和瑞金兩艦，直至又捱了兩炮，艦首殘餘的火炮全被打啞，這才不甘地放棄。
最後一艘日本驅逐艦春風號趁著瑞金平海兩艦注意力全被隊友吸引，逼近到距離兩艦一萬米的距離，在這個距離上該艦命中率大增，一分鐘內射出的兩發炮彈先後擊中平海號尾部，打啞了平海號的尾炮。但很快平海號和瑞金也調轉炮口還以顏色，兩分鐘內連續命中其五彈，打得春風號全身是洞，周身冒火，進水無數，被迫放棄了追擊。
而後，由於位於出雲號佇列的的龍田、天龍兩艘輕巡洋艦也已逼近到兩萬米的距離，瑞金號自知脆皮，防護全靠迷ss，不能扛打。而平海號也損失了三分一的火力，也無力和整個艦隊對抗，於是遺憾地放過了給重創的春風號補槍，發出最致命一擊的機會，朝近在眼前的長江口駛去。
不過在駛往長江口的路上，滯後的瑞金號，還是在用尾炮不甘地向春風號不停地射擊，春風號也不知道踩了什麼狗屎運，在最後一分半鐘脫離前的炮戰中，他又中了瑞金號四炮，艦上的火炮全被打啞，指揮室被瑞金號一炮命中，艦長、大副當場斃命。但是該艦的彈藥庫和輪機艙這兩個要害部分居然奇蹟般地安然無恙。儘管進水無數，但由於損管得力，還是吊住一命浮在了海面上。
餘下的時間，趕至的第三艦隊主力，在接收了殘破的四艘驅逐艦後，由於擔心紅軍布在長江口的水雷陣，又懷疑前方另有魚雷艇埋伏，也未繼續追擊，大戰就此結束。
六月十六日夜間炮戰就此結束，日本第三艦隊沉沒了一艘驅逐艦，出雲號裝甲巡洋艦被重創，四艘追擊的驅逐艦也各自中彈多枚，人員傷亡更是慘重，包括中雷沉沒的驅逐艦上的水兵和海軍陸戰隊成員，死亡人數超過四百，可謂是一邊倒的慘敗。
而新生的紅海軍，僅僅只是損失了平海上的尾炮，十二人犧牲，十餘人受傷。
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