就在舟山自由貿易區首次開市之前，八月三十日凌晨，霸佔了舟山碼頭多半泊位的南征艦隊悄然啓航，一路向南，繞過鄭氏集團盤踞的澎湖列島，沿靠近灣灣島一側穿過灣灣海峽，直抵劉香與鄭氏船隊對峙的南澳島一線。
南征艦隊掐好了時間，在天色剛開始放亮之前，抵達了南澳島的東方，併成功在天剛亮的時候逼近到劉香的最主要母港長山港一公里之內。
此時港內已經有早起的海盜注意到了港外那遮天蔽日的幢幢帆景影，開始大呼小叫地發出示警聲，但是一切都已經晚了。
此時海面上風平浪靜，隨着旗艦鎮海號上一聲炮響，南征艦隊十艘大船同時開炮，將開花.彈不要錢一樣射向停泊在港內的上百艘大小船隻。
炮擊持續了二十分鐘，在南征艦隊船首火炮過熱之後才停頓下來。
其間港口旁邊一處小山上的炮臺試圖還擊，那些滑膛炮還只打了幾發炮彈出來，就被南征艦隊那些因爲缺少射角而無法開炮的尾炮發射出的幾十枚開花.彈覆蓋了，然後那個炮臺就再也沒有開火。
天亮之後，當艦隊派出一個連的隨船陸軍和一個連使用短管槍的海軍甲板兵登陸的時候，港內的船隻已經有一多半沉入水中，正在燃燒的船隻殘骸上和水中到處都是海盜的屍體和高聲慘叫的傷員。
登陸自衛隊員不管這些，將那些尚能行動的海盜們收攏在一起，然後朝岸上掃蕩。
劉香那被開花.彈炸得四分五裂的的屍體在他的旗艦上被發現。他那艘高大威武的旗艦在一衆低矮破爛的海盜船中如同鶴立雞羣一般顯眼，在炮擊中也招致了最多的炮火，幾乎被大口徑的開花.彈直接炸散了架。
劉香的弟弟劉趕集等三名掌櫃被抓獲，另外六名掌櫃卻已經多數被當場炸死，或者在搜查過程中因爲反抗被擊斃。那三名活着的掌櫃也或多或少地有傷在身，劉趕集更是被直接炸斷了一條腿，只餘苟延殘喘之力。
經過審問得知，由於被鄭家連續一年多的打擊，此時劉香手海盜僅剩7000多人。在這次炮擊之中，海盜死傷超過一半，搜索隊成功抓到的俘虜只有不到三千人。這次搜索與以往打掃戰場不同，除了頭目之外只收完好的海盜，現在的南征艦隊可沒有功夫照顧那些受傷的海盜。
此時劉香已經被鄭芝龍打壓得快到了窮途末路，以至於自衛隊從他的艦隊中搜出來的戰利品竟然只有一萬多兩現銀，以及少數珠寶等珍貴物品。按說能夠當作戰利品的應該還有船隻，但是經過這一陣炮擊之後，仍有使用價值的大船已經屈指可數，南征艦隊一共只挑選出來四艘。
經過一天的搜索，南征艦隊將俘虜裝上船，帶着可憐的戰利品離開了南澳島，乘着尚未轉向的西南風返回了舟山島。
北返時，南征艦隊沒有再繞路遮掩行跡，明目張膽地從福建沿海穿行而過。此時的鄭芝龍已經得知了自衛隊殲滅劉香集團的消息，並沒敢對南征艦隊動手，只是派了一支由數十艘船組成的船隊跟在南征艦隊的後面，將他們一路禮送出境。
即將離開福建海域的時候，南征艦隊邀鄭家船隊帶頭人靠近見面，直接問鄭家要不要劉香的人頭和俘虜的幾個掌櫃。
鄭家船隊帶隊的是鄭芝龍手下以謀略著稱的鄭彩，鄭彩知道鄭家以官軍的名義與劉香打了一年多，如果最終的戰果被別人拿走，面子上實在不好看，無奈之下只能忍氣吞聲地以兩萬兩銀子的價錢買走了劉香及手下幾個或死或活的掌櫃。
不過鄭彩倒也不擔心會虧本，這幾個人在官府的懸賞也不止兩萬兩，這銀子反正有熊總督付賬。
南征艦隊在戰後立即返回舟山島也是無奈。他們自從出發到日本沿海練兵之後便沒有再返回青島基地，船上攜帶的彈藥已經不多。雖然舟山艦隊爲他們帶了一批彈藥到舟山島，這次也被他們直接消耗掉了三分之二，船上剩餘的炮彈已經不足以再支撐他們打一次大規模的會戰。
另外，戰鬥中繳獲的四艘大船，以及那兩千多名俘虜也要送回舟山安置，返航是必然的選擇。
這次戰鬥加上往返路程總共花費了十天時間，南征艦隊在九月初九重陽節當天返回了舟山港。
當時港內仍舊有一些剛剛參加完舟山自由貿易區第二次集市的海商尚未離開，大家見證了這支奇蹟一般的艦隊的返航入港過程，以及船上押解回來的大批俘虜登岸安置的過程，自衛隊海戰無敵的傳說一下子在海商之中流傳開來。也令少數對舟山自由貿易區有所覬覦的海主們徹底熄了心思。
九月十四日，一艘新建成下水的最新補給船長鯨號與四艘武裝福船組成的補給艦隊在兩艘遠洋戰艦的護航下到達舟山港，爲南征艦隊補充彈藥給養。
長鯨號是專門爲艦隊設計的武裝補給艦，爲了保護運載的彈藥的安全性，長鯨號特別採用1300噸的大排水量設計，從船舷到甲板都進行了專門的加厚裝甲設計，不僅將船殼加厚到七百公毫的全櫟木結構，而且還在甲板表面試驗性地鋪設了厚達三十公毫的鐵板，以期達到防火的要求。
不僅如此，長鯨號的甲板表面還採用中間高，四周低的坡形結構，以使敵船投射的燃燒.彈或火箭能夠比較容易地滑落到海水中。再有，長鯨號上面還在前後甲板各裝了一臺手搖式水槍，用以在必要的時候滅火。兩支水槍想到配合的情況下，可以顧及包括船帆在內的全船滅火工作。
長鯨號像武裝福船一樣，分別在首尾各配備一門80公毫線膛炮，周身船舷邊共設有十六門近防炮，自身的防禦火力絕對算不上弱。只是由於裝甲和防護裝備佔用的噸位較多，實際有效載荷則只有600噸，再排除自身攜帶的乘員生活設施等，最終載彈量並不像其巨大的外形那樣誇張。