В незначительный промежуток времени «Гебен» успел взять под обстрел и головной «Евстафий».

Старшие судовые артиллеристы русских линкоров старшие лейтенанты А. М. Невинский на «Святом Евстафии» и В. М. Смирнов на «Иоанне Златоусте» вели многократно отработанный централизованный огонь с управлением с «Иоанна Златоуста», однако сразу не смогли поразить неприятеля — 12-дюймовые снаряды сосредоточенных четырехорудийных залпов разрывались о воду с недолетами.

Снаряды же первого залпа германо-турецкого крейсера упали с недолетом в 3 кабельтовых, а второй залп вообще дал перелет, но вот снаряды третьего залпа упали прямо по курсу «Евстафия».

Флагманский линкор командующего Черноморским флотом Эбергарда вошел в громадные водяные столбы от падений 11-дюймовых снарядов, на время совершенно скрывшись из вида. На корабль обрушивались циклопические водные потоки; дальномеры с залитыми стеклами не могли «брать расстояние» до неприятеля, а адмирал Эбергард и все бывшие с ним в носовой рубке «Евстафия» были облиты водой.

Корпус линкора испытывал столь сильные сотрясения, что командующий флотом несколько раз отправлял вниз старшего офицера справиться, не получил ли корабль пробоины. После одного из близких взрывов людям в носовых отделениях «Евстафия» показалось, что неприятельский снаряд попал в борт, но не пробил броню.

Мощный гидродинамический удар выбил две заклепки внутреннего борта, и возникла небольшая течь из бортовой цистерны, тотчас, впрочем, ликвидированная при помощи деревянных пробок. Ход боя, пока не давшего перевеса ни одной из сторон, переломил «Пантелеймон», который около 08 час 05 мин поравнялся с «Ростиславом».

Решительный командир «Пантелеймона» капитан 1-го ранга Митрофан Иванович Каськов, намереваясь занять свое — третье — место в строю, начал обгон «Трех Святителей». Не окончив маневра и не включившись в централизованную стрельбу 1-й бригады, Каськов приказал открыть огонь по германскому дредноуту с предельной дистанции.

Старший артиллерист «Пантелеймона» лейтенант Владимир Гаврилович Мальчиковский вторым залпом накрыл «Гебена», поразив неприятельский крейсер в среднюю часть корпуса ниже ватерлинии. Снаряд разорвался у нижней кромки броневого пояса, вызвав затопление бортового коридора и выведя из строя второе 150-мм орудие левого борта.

В 8 час 14 мин адмирал Эбергард распорядился увеличить ход до 12 узлов и подвернул вправо, приведя неприятеля на курсовой угол 75 градусов правого борта. Командующий флотом начал сокращать дистанцию, намереваясь поставить неприятеля под сосредоточенный «действительный» огонь всей линейной дивизии и, кроме того, уменьшить угол падения вражеских снарядов.

Корпус «Гебена» дважды содрогнулся от 12-дюймовых снарядов. Первый попал в бак и проник в жилую палубу, не вызвав, однако, пожара. Второй разбил ящик для противоторпедных сетей, одна из которых свесилась за борт. Командир «Гебена» намеревался оттянуть русский флот как можно дальше от Босфора, а затем, пользуясь 10-узловым преимуществом в скорости, прорваться в пролив. До половины первого противники двигались в северном направлении, после чего «Гебен», а вслед за ним и русский флот, повернули на восток.

Надежды адмирала Эбергарда на то, что полученные в бою повреждения не позволят неприятельскому крейсеру развить полный ход, оказались — увы — тщетными.

Около 15 часов «Гебен» скрылся из вида… Подводная лодка «Тюлень» не смогла помешать возвращению «Гебена» в Босфор. Из-за неполадок в двигателе лодке старшего лейтенанта Бачманова еще накануне пришлось оставить позицию в предпроливной зоне, а вызванная на смену «Нерпа» под командованием начальника школы подводного плавания в Балаклаве, старшего лейтенанта Бориса Всеволодовича Соловьева, к месту событий опоздала.