1793年1月下旬，前線司令部最後批准了進攻作戰的計劃。2月上旬，革命軍的最後一批援軍到達，從而使圍攻上倫的兵力達到38000人，超過了守敵一倍以上。2月中旬，突擊部隊和炮兵都按預定計劃進入集中地域，並佔領了預先構築好的堡壘，完成了最後的進攻準備。而這個日期比另一位面中的土倫戰役提前了近一年的時間。
拿破崙站在自己的炮兵陣地前，他身穿着藍色的法國軍官制服，即便身材不高，但是在烈烈風中，卻顯得格外的挺拔。他要保證在戰場上每一個士兵都能看到他，即使沒有看到他，也要彷彿看到他。
“所有單位做最後一遍戰前檢查。”拿破崙交待道，此時他的炮兵部隊格外鼎盛，已經遠超過聯軍的炮兵，更重要的是拿破崙出色的指揮調度能力，將自己的近百門火炮編製成了不同的火力層次，再加上策略得當，拿破崙信心滿滿。
“是時候了，讓我們開始吧！”
隨着拿破崙的一聲令下，法軍使用45門大口徑火炮，朝着小直布羅陀一陣猛轟。各種不同的炮彈，呼嘯着朝敵軍陣地飛去，有唐制火炮的尖頭炮彈，也有滑膛炮使用的圓形實心彈。爲了配置這些不同射程的火炮，拿破崙花了好些心思。
小直布羅陀頃刻之間變成了火海。在法軍的猛烈炮火打擊下，聯軍精心構築的防禦工事很快被摧毀。即便在這個時代，唐軍的軍事學說和裝備已經極大的改變了戰爭的形態，但是很多軍事將領仍舊沒有很好地適應這場巨大的變革。比如工事的修建上，對於火炮的防備還是比較差。受限於國家的工業和後勤能力，歐洲國家基本上都不可能像唐軍工兵一樣，能夠修建防禦力強大永固工事。
聯軍的許多火炮還沒有發射一顆炮彈就被擊毀在陣地上。一些地段上的敵人，被迫放棄前沿工事，退守後面陣地。受唐軍炮兵理論深刻影響的拿破崙命令法軍用猛烈的炮火整整轟擊兩天兩夜，直到16日晚，才真正發起衝擊。
這天晚上，海風呼嘯，大雨瓢潑，寒風刺骨，電閃雷鳴，黑暗和恐怖籠罩着整個戰場。午夜1點鐘，在杜戈梅將軍的指揮下，法軍6000人，從南北兩翼開始攻擊，向小直布羅陀撲去。法軍編成4個縱隊。其中，2個縱隊主要用於監視，緊盯着巴拉去耶和埃吉利耶特海角的敵人;第3縱隊爲主力，由拉博爾德指揮，其任務是攻佔小直布羅陀;第4縱隊是預備隊，由拿破崙負責指揮，準備隨時應付緊急情況。
拿破崙指揮炮兵轟擊了兩天兩夜，但是畢竟拿破崙是一個法國人而不是真正的唐軍炮術能手，他懂得炮火壓制的重要性，卻沒有辦法像唐軍一樣注重炮火的效率性。真正的唐軍炮兵現在已經發展到了極高的水準，唐軍炮兵會在前線偵察、空中偵察等多方面的配合下，對敵軍進行更加系統和細緻的打擊，並不是單純一味追求火力強度，而是追求火力效率。這種特徵其實來源於數字化戰爭時代，具有更強信息通聯能力的部隊纔有的戰鬥力。唐軍是不可能完全實現的，但是唐軍卻可以做到打得更加聰明。而不是像蘇軍一樣毫無美感的狂轟濫炸，對唐軍炮兵來說，炮擊就是一門藝術。
所以儘管對小直布羅陀連續炮擊了48個小時，反法聯軍所受到的損失並不是無法承受的。當法軍成羣成羣地衝入陣地的時候，也遭到了敵軍頑強的抵抗。由於是趁夜攻擊，而且法軍缺少必要的照明條件，對於路線也不太熟悉，所以大批法軍在黑夜中失去了方向。聯軍依託預先構築的障礙物和防禦工事，負隅頑抗，猛烈還擊，給法軍帶來了不少傷亡。然而，大革命時期的法國人可能是歷史上最不怕死的，法軍頂着傷亡硬生生地突破了敵人的首道防線，涌進了小直布羅陀堡。
不過在攻擊第二道防線之時，小直布羅陀的聯軍火炮開始猛烈地射擊，大批法軍被釘死在陣地上，其後增援到來，但是仍舊沒有取得任何建樹。
拿破崙在後面看着戰鬥的局勢，當他看到大批的士兵開始動搖和猶豫不前的時候，拿破崙拔出了腰間的指揮刀，對自己預備隊的士兵們高喊道：“是我們獲取勝利的時刻了！”
明明法軍遭遇着困難，可是拿破崙卻一臉就要打贏了的樣子，而他的士兵也很輕易地被他的情緒所感染。
拿破崙命令米爾隆中尉率領一個營的士兵執行迂迴作戰，在敵軍完全沒有防備的情況下，繞過棱堡，從後門攻入了小直布羅陀。凌晨3時許，這個營突入小直布羅陀炮臺，給後續部隊打開了一個缺口。這給敵軍造成了極大的混亂，拿破崙立即指揮法軍開始猛衝棱堡，一舉佔領了炮臺和小直布羅陀。
驚慌的聯軍企圖在破曉時分奪回小直布羅陀，但是拿破崙立即組織自己的士兵開始防守。
“將炮臺上的火炮調轉炮口，把敵人死死地壓制在下面！”拿破崙似乎永遠精力十足，而取得勝利的法軍士兵們，也跟他們的指揮官一樣，迸發出了極大的熱情和精力。
即便是聯軍發動了幾次十分猛烈的進攻，但是法軍頑強地守住了小直布羅陀。
17日上午10時，法軍在調整部署以後，再次向敵人發起進攻，又經過幾小時的激烈戰鬥終於將敵人全部逐出了克爾海角。這樣，法軍經過10幾個小時的激烈搏鬥，終於使三色旗飄揚在小直布羅陀和克爾海角的上空。在這次戰鬥中，拿破崙身先士卒，衝鋒陷陣，身上兩處負傷，所幸都不是很嚴重。法軍爲這次進攻付出了傷亡1000人的代價，聯軍則傷亡2500人。
而小直布羅陀的陷落，使得英國皇家海軍的艦隊不敢繼續再停留，胡德勳爵命令艦隊不顧強烈的東南風，張帆起錨，離開土倫港。