曹勳自然知道，這次自己進攻海州的任務同樣十分艱鉅，並不僅僅在於奪取海州本身的價值，而且還在於圍海救濠之計能否取得成功。
對金國來說，海州的位置或許並不算太重要，但對大宋來說則不同。這是因爲大宋的水軍力量要遠遠強於金國，因此海州在大宋眼裡，是一座極具戰略價值的沿海城市。如果能佔據海州東北的東海島作爲大宋的水軍基地，那麼將會使大宋水軍的作戰距離大大增加，真正可以覆蓋到整個山東半島了。
因此無論從那一方面來說，奪取海州，對大宋都是極爲有利的。
楚州御前駐軍司的核定人馬是兩萬，另外還有三萬多水軍，大小戰船三百餘艘。曹勳留下一萬人馬，守衛楚州，匯合從盱眙軍調來的一萬五千人馬，向海州進軍。同時又命李公佐率領船隊，從海上出發，水陸並進,殺向海州而去。
而這一次,宋軍是由海上率先開始攻擊，李公佐首先指揮着船隊，向東海發動進攻。
東海是海州東北部的一個大島，與海州隔着一道並不很寬的海峽，可以互相守望。也是金軍的山東水軍的駐紮港口。停泊着戰船三百八十餘艘，水軍三萬五千人。水軍都統制是抹然使乞塔，主要的水軍將領有夾谷速、兀裡坦達、魯仲雄、畢芮、慕容顏達、鄒桓、唐準等人，基本上都參加過八年前南征的水軍將領。
雖然駐紮在東海的戰船數量只佔金國水軍四成多。但從質量上來說，卻至少集中了金國七成左右的主力戰船。三千五百料以上的大船，相當於是宋朝的小型神舟，金國一共只有二十四艘，東海就有二十艘，而兩千料的戰船，金國一共才一百零五艘，有六十六艘都停泊在東海水寨裡，另外還有一千料的戰船二百二十三艘。可以說這裡是金國水軍的精銳。
而楚州御前駐軍司也是大宋水軍的精華所在，李公佐這一次出動了戰船二百八十八艘，連同妻子孟蘭君，水軍的主要將領張淵、徐海、徐江、鄭四海、馮榮、龍海山、樑斌、陳萬等人全都出戰，可以說也幾乎是傾巢出動。其中有大型神舟三艘，小型神舟十五艘，兩千料以上的戰船四十八艘，一千料以上的戰艘一百二十四艘，鐵甲船二十八艘，另有輜重糧草船三十餘艘。同時宋軍的水軍之中還配備了大宋最新的遠程武器——火炮。
經過了西夏戰爭之後，楊炎認識到火炮的強大威力，因此力主投入大量人力物力，加緊火炮的研製和生產。又經過了工匠們一年多的改進之後，新一批的火炮重量減輕了一些，而射程和威力又加大了不少，一共生產出五十門輕型火炮。
同時楊炎也清楚，在以遠程交戰爲主的水軍中，火炮更有用武之地，因拔調了二十門交給李公佐使用。而李公佐試過火炮的威力之後，也大爲高興，大宋的水軍本來就強於金軍，有了火炮助陣，更是如虎添翼了。當下在自己的座船上裝配四門，另兩艘大型神舟上各裝配二門，其餘十二門分別裝配在六艘鐵甲船上。因此對這一戰也是信心十足。
見宋軍的水軍攻來，東海的水軍都統制抹然使乞塔立刻招集手下衆將商議對策。
在年初大宋發動進攻的時候，大宋的水軍也曾從海上北上進攻，打敗了金國的水軍，並沿着山東的海岸線輪番進攻。因此在發動南征之前，完顏長之也考慮到宋軍還會出動水軍進攻，必須加強水軍的實力，不僅將金國的主要戰船都調集到了東海，而且把金國最新制造的火器、牀弩等武器也都大量裝配到了水軍中，雖然金國現在還沒有鐵甲船，但水軍的戰鬥力比起年初來，確實也是又提高了一層。因此水軍的衆將也覺得有了一些底氣，也都主張出寨與宋軍一戰。
抹然使乞塔也覺得水軍裝配了這麼多的厲害武器，又是被敵人堵着家門囗來挑戰，如果還躲在水寨裡不敢出戰，也未免太怯弱了一點。因此也下令只留下補給船守在寨中，其餘的三百二十餘艘戰船全部出寨迎敵。
宋金雙方的水軍就在東海東南的海面上展開了新一輪的水上較量。
戰鬥一開始，宋軍就擺出了主攻的架式，由兩隊鐵甲船打頭，各自帶着五十多艘戰船，分從兩翼，向金軍的船隊陣列衝去。而李公佐指揮中軍，也隨着左右翼的後面，向金軍逼近過去。
現在李公佐手下，除了副都統制張淵之外，當初投降宋軍的海盜現在基本也都成爲宋軍水軍的中堅將領，孟蘭君早己嫁給李公佐爲妻。徐海和張淵一樣、成爲李公佐的左右手，各自架駛一艘大型神舟爲座艦，指揮着五十多艘戰船，可以獨立作戰。這一次進攻就是由徐海和張淵兩人付責指揮左右翼，而鄭四海和徐江擔任鐵甲船的指揮，各自指揮十四艘鐵甲船爲先鋒。
見宋軍的戰船主動進攻過來，抹然使乞塔也立刻下令迎戰，甴兀裡坦達和魯仲雄各帶八十多艘戰船，以五艘大型戰船爲核心，迎向宋軍的進攻。
雙方的距離在不斷拉近，金軍的戰船上牀弩、火器的發射彈弓也都全部張開，只等宋軍的戰船進入射程之後，就立刻向宋軍發動攻擊。
七百步、六百步、五百步……
“轟、轟、轟、”的幾聲巨響，就在雙方還相距着五百餘步的距離時，從宋軍當頭的幾艘戰船上突然發出怒吼。宋軍的火炮以經率先開始了攻擊。
宋軍的水軍能夠一直領先於金軍，除了戰船的質量之外，遠程武器的射程也是一個重要因素，在沒有火炮之前，宋軍水面上的作戰射程在三百步以外，至少要比金軍領先一百步左右。因此在水戰中往往可以佔到先發制人的優勢。
但現在金軍的遠程武器經過大幅改良捉高之後，基本也能達到這個距離了。只可惜這時宋軍己有火炮加入，作戰射程幾乎擴大了一倍，而不幸的金國水軍，則成爲第一個見識到這種新型武器的金軍。
儘管宋軍的兩翼各只有八門火炮，第一輪打出的十六發炮彈中，只有可憐的一發命中了目標，將一艘金軍的大型戰船的甲板上炸開了一個近丈許的大洞，甲板上數十名金軍一齊喪命，其他十五發只是在海面上激起了一根根沖天水柱，但無論是射程還是威力，也足以震懾住了金軍全軍。
金軍的士兵甚至幾乎都沒有看見這打擊是從何而來的，不過也不用他們久找，因爲第二輪打擊馬上就來了。
雖然火炮的發射頻率很慢，但在海上作戰中也足夠了。雙方的距離拉近了六七十步之後，宋軍開始了第二輪炮轟。
距離更近了，轟鳴聲也更加淸晰，同時宋軍的命中率也大大提高，這一輪的十六發炮彈有四發命中了目標。而在第一輪的炮擊中，不幸第一個中炮的金國戰船這一次更加不幸，居然又連挨兩發，一發打在船頭的左側舷，另一發竟打到了船樓裡，主桅都被打斷了。
儘管這時火炮的威力對石土結構的城牆作用不大，但木質結構的戰船對於火炮的打擊，卻幾乎毫無抵抗力，那艘戰船儘管只中了三炮，但以是千倉百孔，遍體鱗傷，朩屑殘桅，一片狼藉。雖然還沒有沉沒，但也基本失去了戰鬥力。
抹然使乞塔以經驚得張大了嘴，久久也合不隴，宋軍用的是什麼武器，不僅能打得這麼遠，而且還有這麼大的威力。儘管這時雙方還沒有接戰，但在抹然使乞塔以經蒙上了一層濃郁的陰影，這一次金軍能夠取勝嗎？
但現在退兵以經來不及了，因爲戰船的轉向很慢，而且三百多艘戰船如果同時轉向，根本就不用宋軍打過來，自己就先亂了。同時經過了兩輪炮擊之後，抹然使乞塔也看清楚了，宋軍的這種武器不多，兩翼各只有三四艘戰船上纔有。因此金軍現在唯一的辦法就是全速前進，爭取進入金軍的攻擊距離之內，利用船多的優勢，和宋軍一拼。
於是抹然使乞塔立刻下令各船，加速前進，儘早進入攻擊距離內。不過下完令之後，抹然使乞塔卻命令自己旗艦的水手，把船速放慢一點，好讓別的戰船衝到前面去。
其實不僅僅只是抹然使乞塔覺得震驚，就是在座船上觀戰的宋軍主將李公佐和妻子孟蘭君也都吃驚不小。儘管他們事先都見過火炮的威力，但卻沒有想到，在戰場上第一次使用，卻能夠產生這麼大的震憾力。
應該說抹然使乞塔的判斷並沒有錯，雖然在金軍進入到自己的射程範圍之前，宋軍還進行了二三輪炮擊，但宋軍一共只有十六門火炮參戰，而且命中率並不高，十發之中能夠擊中二三發以是萬事大吉了，有的火炮還一發都沒有打中目標。因此金軍也只有十餘艘船捱到了炮擊。