Именно в этот отрезок боя на «Славе» произошел неприятный инцидент — вышла из строя носовая башня главного калибра. Были тому причиной конструктивные недостатки или плохое качество ремонта, выполненного зимой 1916 года, — точно не известно. Но броненосец остался всего с 2 — 305-мм орудиями против 20 таких же орудий на германских линкорах. Пользуясь передышкой, русский адмирал поднял сигнал: «Команда имеет время обедать».

Однако «обеденный перерыв» не затянулся. В 11.50 линкоры адмирала Бенке снова появились на горизонте. Русские броненосцы снялись с якоря и пошли им навстречу. В 12.04 «Слава» и «Цесаревич» открыли огонь по тральщикам. Маневрирование «Славы» затруднялось тем, что ей следовало держать противника в секторе обстрела кормовой башни. К броненосцам присоединились броненосный крейсер «Баян» и эсминцы «Туркменец-Ставропольский» и «Донской казак». Немцы долго не выдержали и начали отходить.

В 12.13 в бой вступили германские линкоры. На сей раз дистанция была всего лишь 90 кабельтовых, и они быстро пристрелялись. Первой пострадала «Слава». В 12.25 броненосец увеличил скорость, чтобы выйти из полосы накрытий, но почти одновременно получил 3 попадания. Все 3 попадания пришлись ниже ватерлинии — 2 в носовую часть, 1 напротив машинного отделения левого борта. Корабль получил крен 8°, который потом удалось немного уменьшить. В следующие 14 минут «Слава» получила еще 4 попадания.

Самой опасной оказалась пробоина в районе 25-го шпангоута на 3 метра ниже ватерлинии. Был затоплен отсек динамо-машины, причем матросы в панике бежали, не задраив горловину люка. Корабль принял более 1100 тонн воды и сел носом на 1,5 метра.

Последующие попадания вызвали пожары, которые удалось потушить, благодаря усилиям пожарного дивизиона под командованием старшего помощника капитана 2 ранга Л. М. Галлера (Уже в чине адмирала в 1950 году умер в сталинской тюрьме. По одним сведениям — сошел с ума, по другим — заморен голодом. Достойная награда за измену присяге). В надстройки «Цесаревича» попали 2 снаряда. В «Баян» под носовым мостиком тоже попал снаряд, однако эти корабли серьезных повреждений не получили, хотя пожар на баке «Баяна» издалека выглядел очень страшно.

И все-таки положение русской эскадры стало критическим. Поэтому в 12.30 адмирал Бахирев приказал отходить на север. Немцы проводили русские корабли несколькими залпами, но гнаться за ними не стали, так как не позволяла слишком большая осадка. В этот момент русские корабли были атакованы 6 германскими бомбардировщиками, которые сбросили около 40 бомб, но попаданий не добились.

Увеличившаяся осадка «Славы» не позволяла броненосцу пройти через Моонзундский канал. Капитан 1 ранга Антонов запросил у адмирала Бахирева разрешение взорвать корабль. Однако адмирал приказал Антонову пропустить «Баян» и «Цесаревич», а потом затопить броненосец на входе в Моонзундский канал. Однако вода постепенно затапливала отсеки броненосца и уже появилась в машинных отделениях. Машинная команда тоже сбежала, бросив боевые посты, и корабль потерял управляемость. Сначала «Слава» едва не протаранила «Цесаревич», а потом выскочила носом на мель у левой кромки канала, совершенно его не перегородив. Эсминцы «Сильный», «Войсковой» и «Донской казак» отшвартовались к борту броненосца и сняли команду. В 13.20 капитан 1 ранга Антонов приказал поджечь фитили пироксилиновых шашек, заложенных в погребах.