3時50分，大陳島方麵特遣編隊旗艦敵“太和”號率領“太康”號、及“永”字號2艘、摩托艇1艘，組成編隊，經百夾山島駛入頭門山島與東磯山之間，以炮火反擊島上登陸部隊。
４時58分，“瑞金”編隊位於東磯山方位275度，距離62海裏，航向222度，艦速6節。當時海麵霧氣蒙蒙，但還是發現了4艘敵艦，接著又發現了第5艘，方位140度，距離近850米，航向315度。
這個時候，解放軍兩艦指戰員潛伏在待機點，而周圍的槍聲和炮聲早就響了一夜。大家都憋著一股勁，恨不得馬上投入新的戰鬥。
聶奎聚作出決定：
蔽於頭門山島北側，待敵艦接近，航向東北時予以突然打擊。
5時20分，敵我雙方相距8000米到一萬米。“瑞金”艦隱蔽在頭門山的北側，而當“興國”艦前艦身進入掩蔽處，後艦身還沒完全進入，敵人的“太康”號艦艇就開火了。
麵對敵人的襲擊，聶奎聚馬上改變了原來的計劃，讓艦艇齊轉180度，航向0４5度，艦速8節，以4門762毫米主炮齊射“太和”號。
頓時間，海麵炮聲隆隆，火光閃爍，水柱升空。射程達到了6000米，敵艦“太和”號被擊中冒煙，調轉航向逃跑了。
解放軍兩艦立刻集中火力攻擊跟在後麵的“太康”號。10分鍾後，眼見“太康”號再次被擊中，對方編隊混亂。突然天降暴雨，海麵茫茫一片，視距不到1000米。雙方胡亂放炮，之後停止炮轟。
這次戰鬥曆時24分鍾，共消耗762毫米炮彈324發，擊中對方兩艦，命中炮彈9發，其中一發擊中“太康”號前甲板主炮。誘敵深入
5月16日8時5分，解放軍“南昌”編隊停泊在菜花岐島附近，之後，邵震命令“開封”艦出動，慢速誘惑敵艦北上。
10時50分，雨終於停了，太陽露出了笑臉。
在“南昌”艦上，海航二師王參謀和調度員用超短波與解放軍寧波機場進行秘密聯絡，通報艦艇所在的方位。
當時，王參謀和調度員兩個人嚴重暈船，但仍然趴在那裏堅持工作。
11時36分，“開封”艦發現了敵“太和”號，方位171度，距離53鏈。
“南昌”艦長侯天鬆兩次準備射擊，均被韓玉樽主任勸止。
韓玉樽主任對艦長侯天鬆說：“你的任務是誘敵深入，沒有命令不得擅自射擊。”
眼看“太和”號進入40鏈距離，正是100毫米主炮最有效的射程，侯天鬆再次請示上級對敵人發起攻擊。
華東軍區海軍第六艦隊司令員邵震大為不悅，對侯天鬆批評道：“天鬆同誌，你太沒耐性了！難道說‘南昌’、‘廣州’130主炮威力比你的100主炮弱嗎？你做事太衝動了，要冷靜！”
於是，邵震馬上對身後李梓大隊長下令：“繼續誘敵北上，距離再近也不許開炮！”
11時48分，敵“太和”號在方位152度，距離解放軍有86鏈，此時，解放軍編隊指揮所命令“開封”、“長沙”艦分隊向東南航行，包圍敵人艦隊，截斷敵艦的後退之路。
其實邵震和敵艦“太和”號已經是老對手了，早在1950年解放萬山群島的戰役中，解放軍艦隊就曾重創敵艦“太和”號。
在那個時候，齊鴻章一條胳膊被解放軍的炮彈炸斷了，樣子極其狼狽。
如今兩個對手再次相遇，齊鴻章取代胡宗南又出現在浙東海麵上。
11時56分，敵艦“太和”號在魚山和東磯山之間進行襲擾活動，解放軍“南昌”、“廣州”迅速接近敵人，指揮所發布命令：
戰鬥航向080度，距離60鏈，航速14節，準備射擊！
這個時候，“南昌”艦主桅杆升起戰鬥信號旗，接著指揮所又命令：
穿甲彈，半延期信管，裝彈！
右舷90度，目標敵艦，距離60鏈，預備——放！
命令下達後，解放軍“南昌”艦主炮射向敵人。海麵上炮火隆隆，一道道水柱震撼了水麵，形成了壯觀的戰鬥場麵。
到12時03分，解放軍“開封”艦也加入戰鬥，對敵人實施更加猛烈地炮擊，一道道水柱把敵人的“太和”號包圍在其中。
解放軍“長沙”艦因為失去射擊的舷角，所以未發一炮。
在激烈的交戰中，敵人“太和”號後甲板中彈冒煙，失去航速，慌忙轉向撤離戰場，樣子極其狼狽。
見到敵艦開始逃跑，解放軍海上指揮所為了擴大舷角從而保持與敵艦同一航向，馬上命令停止對敵人的射擊，轉向220度。
在這個時候，如果派遣海軍魚雷轟炸機或強擊機，對敵人實施魚雷攻擊或高空俯衝掃射，肯定會取得很好的效果，並一舉擊沉“太和”號。
但是，這樣一個難得的攻擊機會，就這樣被輕易丟失了。
12時7分，敵艦“太和”號冒著濃煙，航速減至15節。
解放軍海上編隊又發起新一輪的攻擊。
兩分鍾後，雙方大致距離93鏈，編隊指揮所下令停止射擊。
在這期間，“長沙”艦主炮發生故障，不能參加戰鬥。
這次行動曆時19分鍾，我消耗130毫米炮彈149發，100毫米炮彈26發，將對方艦機艙轟擊得漏水，有力地打擊了敵人的囂張氣焰。
對這次戰鬥，指揮部作了總結：
第一次射擊暫停，喪失了有效力射的成果；４艦普遍航速較慢，轉向浪費時間，從而失去了繼續命中敵艦良機；戰術上有欠靈活，未能充分發揮艦炮火力絕對優勢。
在這次總結會上，還總結了許多問題。
在這次交戰中，“長沙”艦漂泊過遠，發現目標時未能及時編入戰鬥序列；“開封”修正射擊航向時下達了錯誤的舵令，影響連續發射的準確性。
此外，“南昌”艦操舵班長在海戰中擅自觀看戰爭場麵，無法集中精力，致使航向偏差5度，形成曲折運動，因而影響了射擊。
“合同射擊”的方案，使解放軍參加射擊的艦增多，誤差也相對增大了，所以，4艦編隊射擊的準確性相對降低。
當時，敵“太和”號北上偵察，進至魚山以西海域時就停滯不前。解放軍孤艦深入是不可能的，“開封”艦一味誘敵深入純屬擅自行動。
“開封”艦機長耳聞敵艦逃跑，擅自將主機轉速加了三轉，而沒有報告指揮所，導致彈著點擴散，雖然很積極，但卻幫了倒忙，減低了射擊命中率。
12時４5分，“南昌”艦率編隊返回菜花岐島漂浮待機。
各艦擦拭火炮，補充彈藥，準備再次投入戰鬥。漁輪炮艇戰敵機退敵艦
5月16日下午，一天一夜的海戰還沒有恢複平靜，但遼闊的海麵卻被美麗的紅霞所籠罩。
這個時候，中隊長單桂芳帶領著幾艘漁輪炮艇停泊在老鼠嶼島，報話機裏不時傳來陳雪江的提醒，讓他時刻防範敵人發動空襲。
單桂芳心裏很清楚，國民黨在海島作戰中失利，肯定會以空中打擊的方式卷土重來，更為激烈的戰鬥還在後麵，這一點他有足夠的準備。所以，艇上的每門炮都做好了發射的準備，戰士們連早飯都是守在炮位上解決的。
15時30分，敵人一架P－4Y偵察機鑽出雲層，盤旋幾圈後，飛向東南。
單桂芳緊盯著東磯列島及周圍島嶼的情況。那裏被耀眼陽光所籠罩，通常敵機都是從逆光裏突然出現的，這之間的距離非常短促，幾乎就是發現目標摳動扳機的瞬間。
這個時候，4架戰鬥轟炸機突然出現。敵人顯然是在偵察情報，銀灰色巨大的“十”字型身影迅速飛過，飛機的轟鳴聲響徹空際。
還沒有等單桂芳下令開炮，在他周圍的海水就沸騰了，巨大的浪花濺到他的身上。
麵對敵人的襲擊，單桂芳臨危不懼，他早已做好了犧牲的準備。
他下令道：
各炮射擊！
頃刻間，一顆顆炮彈在空中爆炸。單桂芳指揮射擊的同時，命令各艇按預案躲避。
在這之前，來自軍事指揮學院的專家教給他們一種用於防空的“繞圈躲避戰術”，就是當遭遇低空襲擊時，艦艇采取原地轉圈的方式躲避空中打擊。
敵人的轟炸機使海麵濺起幾丈高的浪柱，以致無法看清周圍的情況，隻覺得漁輪在轉圈運動中搖晃不定，隨時都有翻船可能，耳朵裏全部都是槍聲和炮聲。
附近待命的解放軍“瑞金”、“興國”兩艦發現情況後，迅速進行火力支援。
護衛艦強有力的炮火很快挫敗了敵人的空襲，敵機調頭飛往大陳島。
這個時候，報話機裏傳來陳雪江感謝護衛艦的聲音。跟著，並詢問這邊傷亡情況，單桂芳報告：“各艇無損傷，無人員傷亡！”