但火炮帶給雙方更大的震憾是來自心理上的，金軍的水軍在宋軍面前本來就屢戰屢敗，這一次是更換了武器之後，才建立起了一點信心，那知宋軍的武器同樣也升級了，結果還沒等金軍先用出來，就被宋軍一頓炮擊，又給擊滅了。而宋軍見了，卻都士氣大增，對擊敗金軍更加信心十足。
而就在這時，雙方的距離終於拉近到了三百步之內。
金軍立刻也一起開動，什麼牀弩、彈弓、火龍出水筒，全都一起開動，拼命向宋軍發射過去。但三百步左右的距離，只是牀弩和火龍出水筒射程範圍，用彈弓發射的轟天雷、霹靂彈、猛油彈一類的火器的攻擊距離只有二百步，但金軍這時顯然是陣腳大亂，不管三七二十一，都一齊發射出去。結果可想而知，所有彈射的火器全部都落到大海中。也惹得宋軍好一陣鬨笑。
抹然使乞塔的座艦雖然以經退到第二線，但他站在船樓上，戰況也看得十分清楚，見金兵不顧一切的胡亂攻擊，不禁氣得踩腳大叫，只可惜在海面上他的罵聲只有自己的船上才能聽見。等各船的主將發覺不對，才制止了金軍的這種胡亂發射，但這時金軍以經白白打出了幾百個彈射火器。
其實現在同樣也進入了宋軍的射程範圍。因此宋軍也毫不客氣，牀弩發動，如臂粗的弩槍向敵艦飛射而去。
海面上頓時勁風呼嘯，弩槍在空中互相亂飛，有些落到了水中，也些射在敵方的戰船身上，雙方也各有一些士兵被弩槍射中身亡。但總體來說，雙方射出的弩槍數量有限，對敵人造成的傷害更是微乎其微，主要還是威嚇的作用。而由於這一次海戰有了火炮的加入，這種威嚇力也變得微不足道了。
宋軍打頭的是鐵甲船，雖然也有被弩槍射中，打得鐵甲“乒乓”作響，火花直冒，但都沒能夠穿透近半寸厚的鐵甲，一無例外的都被彈落到水中。而鐵甲船上的火炮仍然繼續發威，不斷髮出怒孔，噴出火舌，兇猛的轟擊着對方的船艦。
由於現在距離拉得更近，因此炮擊的命中率有了近一步的提高，十炮之中，一般能有三炮擊中目標。算下來金軍以有近二十艘戰艘被擊中了。至少有十艘戰船基本失去了戰鬥力。
一直到雙方的距離拉近到兩百步以內的時候，雙方纔真正用彈射火器互相攻擊，開始對敵軍展開實質性的打擊。
而雙方打頭的戰船更是首當其衝，接受了對方大多數的打擊。發射出來的火器各有不少命中目標，宋軍金軍的戰船都有不少被敵人彈射過來的火器擊中，傷亡人數在進一步増大的同時，還有一些戰船也着起火來。
不過火器對鐵甲船的傷害也極爲有限，相反距離拉近了之後，宋軍的火炮也越打越準了。一般來說，火炮是能遠不能近的武器，如果是在陸地上，火炮的攻擊範圍在四百到六百步之間，而如果進入到二百步以內，基本就是火炮打擊的死角，發射出的炮彈一般都會從戰士的頭頂飛過來。
但在海上卻不存在這個問題，因爲戰船的範圍拉得極大，二三百艘戰船可以拉開到幾裡的範圍，無論火炮怎樣打，在炮彈打擊範圍內都會有戰艘，只看打不打得中了。而且戰船上高豎的桅杆和寬大的風帆也爲火炮提供了大量目標，甴於距離拉近，加上戰艘的密度加大，火炮的命中率竟然達到幾乎毎兩炮必會有一炮命中目標。
而宋軍也改變了先前毫無目地的亂射，而是各船咬定一艘敵艦，重點攻擊，一直到徹底相其打殘爲此。正所謂就是傷十指不如斷一指。
其實不盡只是裝了火炮的戰船，宋軍其他的戰船同樣也釆用相同的戰術，由五六條戰船自動對準一艘敵船，什麼弩槍、轟天雷、霹靂彈、猛油彈、蒺藜火球、煙球等等，一骨腦向着對方一陣猛擊，直到敵艦全船着火，撲不勝撲爲止。
儘管金國水軍在戰船的性能，武器，甚至是單個戰船的操控能力上面和宋軍相比，基本以經差別不大了，但在全軍的指揮，整體的戰術素質，局部戰船之間的小組配合上，金軍的水軍和宋軍相比，還是有相當大的差別。而這種差別不是靠努力提高技術就能夠彌補得了的，必須經過戰場上不斷經過的實戰錘鍊，集累經驗，才能逐步提高。在這方面，金國的水軍顯然還欠缺得多。
這時雙方交戰的時間以經達到了近兩個時辰，金軍至少有四十條戰船受到了重創，其中有一半都是被火炮重創，而宋軍只有十餘條船。
而在戰場上，也以經進入了短兵相接的時候。不過雖然說是短兵相接，但實際雙方之間差不多還有六七十步左右的距離，這就是海戰的特點。同時雙方的弓箭手也開跆發揮作用，射出的絕大多數箭矢自然都是火箭，而且基本都是釆用拋射法，一方面加大箭矢的射程，另一方面也儘可能讓箭矢落到甲板上，殺傷力大不大，射不射得中人並不重要，只要讓火勢在敵人的船上蔓延開就行了。
帶着火焰的箭矢如同雨點一般朝雙方落下去，宋軍金軍陣中都有不少戰船着了火，船舷、甲板、船樓、船帆，都會燃燒起來。而戰船的士兵一面繼續攻擊對手，一面忙着打水填土，撲滅自己船上的火焰。隨着火勢的逐漸增加，海面上也聚起了大量的濃煙，充滿了嗆人的味道。
但宋軍突進的速度並沒有減慢，擔任兩翼先鋒的鐵甲船以經衝進了金軍的船陣中，三艘裝配了火炮的鐵甲船一馬當先，排成了一個品字型，就像一個箭頭，一下釘入了金軍的船隊中，而同樣裝了火炮的大型神舟緊隨其後，甴於神舟比鐵甲船高出一大截，因此雖然跟在後面，但並不影響火炮的轟擊。在大型神舟的兩邊，各是五條鐵甲船，保護着大型神舟的兩翼，再隨後是小型神舟和其他戰船，保持着一個完美的突擊陣型，殺入金軍的船陣中。
這一下前、左、右三面都是金國的戰船，兩船相隔最近的距離還不足三十步，根本就不用怎麼對準，只管拼命開炮就行了。幾乎炮無虛發，每一次炮擊必會收到迴應，被火炮擊中之後，飛濺而出的朩屑碎片都可以彈射到鐵曱船身上。
金軍船陣立刻被宋軍攪亂，戰船有的躲，有的逃，有的讓、有的退，前後失據，不少戰船都發生了互相碰撞，擠成了一團。而抹然使乞塔發出的號令也沒有人聽了。
而且宋軍不僅僅只是炮擊，其他戰船上的遠程武器和弓弩手們也都鉚足了勁，對準金軍的戰船，拼命發射。儘量也有金軍的戰船還擊，但大多數都是各自爲戰，力量分散，對宋軍根本形不成有效的打擊力量，因此金軍的戰船一艘一艘的被擊中，燃燒着，被宋軍打得全無還手之戰。
宋軍兩翼的船隊就像是一個巨大的兩股漁叉，硬生生插入到金軍的陣中，眼看着就要把金軍分割成三截。而中間的部份，以經陷入了宋軍的三面包圍之中。
抹然使乞塔一見情況不妙，立刻下令撤退。然後首先命令自己的座船調轉船頭，向水寨逃去。而其他的戰船見了，也紛紛調轉船頭，準備逃跑。只是一開始抹然使乞塔見宋軍的火炮厲害，就躲到了後面，因此一直沒有和宋軍的戰船接戰，也能從容的轉舵、扯帆、逃跑。別的戰船可就沒有抹然使乞塔那樣好的運氣了，由其是苦了那些還在和宋軍交戰糾纏的戰船，在這個時候轉向，可自殺幾乎沒什麼分別。
於是金軍的戰船逐漸分成了兩部份，一部以經轉過頭來，朝水寨的方向撤退，而另一部份以經被宋軍咬住，只能硬着頭皮，苦苦支撐。
李公佐一見大局以定，大部份金軍的戰船都以經逃走，和宋軍支應的戰船隻剩下幾十艘，立刻下令，命而徐海則留在戰場上，準備登船作戰，俘虜金軍的戰船。而自己領着張淵帶着船隊，去追擊逃軍。
在追擊的過程中，宋軍又連繼擊深了三十多艘戰船，俘虜了十幾艘，直到金軍都逃進了水寨中，這才停止了追擊。這時天色以晚，李公佐下令退後三十里，並且就在海州沿海找了一處岸邊暫時停靠。而徐海掃清了戰場，也過來和李公佐的船隊匯合。
這一戰的結果是金軍被擊沉戰艘六十七艘、有二十七艘戰船受創，需要修理之後才能重新恢復戰鬥力大型樓船，有五艘被擊沉，二艘受重創。陣亡金兵四千七百五十人，受傷二千四百二十八人。
而宋軍被擊沉三十九艘戰船，另有十九艘船受到一定的損傷，需要修理之後才能重新恢復戰鬥力，陣亡二千一百零九人，受傷八百四十七人。另外俘虜金軍的戰船三十七艘，其中有二十六艘可以立刻投入戰鬥使用，俘虜金軍一千七百三十七人。並繳獲器具，物資若干。總體來看，宋軍僅僅只損失了二十六艘戰船，大約佔總戰船數的一成，而且只有兩艘小型神舟受創，其他主要戰船基本沒有受多大損失。戰鬥力也沒有什麼影響。
儘管金國水軍的戰鬥力有了相當大的提高，但這一戰還是以慘敗而告終，這樣的結果，還比不上九年前的南征時期。完全是因爲宋軍裝配了新的水戰利器——火炮。
李公佐首先派人立刻去向曹勳報捷，然後下令，士兵抓緊休息，而各船立刻從補濟船上重新補足裝配，並且把傷員和俘虜轉移到以經騰空的補濟船，忙碌了一夜之後，總算是都準備完成了。
第二天一早，李公佐命令受傷的戰船和帶着傷員、俘虜的帶着補濟船一起返回楚州的水寨，並派了五艘一千料的戰船沿路護送。其他戰船重新整隊，殺向金軍的東海水寨。
抹然使乞塔這時那裡還敢和宋軍交戰，只是下令緊閉寨門，拒不出敵。同時命人嚴加守防水寨，以防宋軍強攻。
李公佐一見金軍不敢出戰，立刻下令強攻水寨。
所謂水寨，其實就是在戰船上堅起粗木柵牆，然後用鐵鎖相連，組成的一道水上浮牆。相然對外還設有拒木一類的保護工事。但這種木柵結構的牆體那裡受得住火炮的轟擊。宋軍由裝配了火炮的九艘戰艘打頭，對準水寨的寨牆，展開了一輪猛轟。
每一門火炮都連開了十次，一共打出二百餘炮，立刻將木柵檣轟開了一個十幾丈寬的大口子。宋軍的二十八鐵甲船首先開動，由六艘裝配了火炮的鐵甲船打頭陣，從缺口衝進了水寨。然後在水寨裡又是一陣炮擊。
這時水寨裡密密麻麻，停滿了金國的戰船，宋軍就是閉着眼睛開炮也沒關係。而且就算打不中戰船，也能落到岸上的營地裡，反正是怎麼打都有。而其他沒有裝配火器的戰船也都各自開火，將能用的武器全都發射出去。
水寨之中馬上就亂成了一鍋粥，金軍紛紛登上戰船，起錨揚帆，準備戰鬥，也有不少人開動牀駑彈弓，拼命攻擊殺入水寨的宋軍。
其實宋軍殺入水寨的戰船並不多，只有二十八艘鐵甲船，大部份都是金國的戰船。而水寨裡能有多大的地方，那夠讓這麼多戰船拉開陣式，縱橫馳騁的，發射的弩槍火器有不少都打到自己的戰船身上。而且金軍只顧開船迎戰，結果戰船互相碰撞擁擠，反而束手束腳，擺佈不開。有的戰船着火，火勢很快就蔓延到相鄰的其他戰船上去了。
幸好東海水寨不是隻有一個寨門，許多士兵見勢不妙，紛紛打開其他寨門，逃出水寨去了。而李公佐也下令，其他戰船都開入水寨，一面俘虜剩餘的戰船，一面全面佔領水寨。