Броненосные крейсера не должны вступать в бой с броненосными крейсерами врага, пока те не будут повреждены".
Как мы видели, Фэншо забыл эти инструкции, но Люс, Эллертон и Аллен их превосходно помнили. Как только они увидели, что германские легкие крейсера поворачивают, "Глазго", "Кент" и "Корнуолл" повернули вправо и погнались за ними без специального приказа адмирала. Стоддарт сразу понял, что не угонится за ними. Кроме того, 2 броненосных и 1 легкого крейсера было вполне достаточно, чтобы уничтожить 3 легких крейсера немцев, и поэтому "Карнавон" продолжал следовать за линейными крейсерами.
В результате бой распался на 2 независимых столкновения. "Глазго", "Корнуолл" и "Кент" гнались за уходящими германскими легкими крейсерами, а линейные крейсера и примкнувший к ним "Карнавон" преследовали главные силы германской эскадры. Бой начался на параллельных курсах, когда обе эскадры шли на восток. "Инвинсибл" открыл огонь по "Шарнхорсту", а "Инфлексибл" – по "Гнейзенау". Дистанция в этот момент составляла 13500 ярдов, линейные крейсера вели огонь из 6 орудий главного калибра.
Хотя неравенство в силах было колоссальным, бой не стал учебной стрельбой по мишеням. Стрельба немцев "была превосходным зрелищем. Вспышка залпа одновременно пробегала по всему силуэту корабля. Облачко коричневого дыма с яркой точкой посередине отмечало выстрел каждого орудия… Их стрельба была превосходной. Они накрывали нас раз за разом", – вспоминает один из английских участников боя. В 13.44 "Инвинсибл" начал получать повреждения. Тут Стэрди сообразил, что его намерение расстреливать противника, не подходя на дальность действия его орудий, сорвано тем, что немцы находятся под ветром. Поэтому дым из труб линейных крейсеров и пороховой дым залпов несло на противника, что сильно мешало английским наводчикам. Стэрди не знал, что "Гнейзенау" уже получил 2 попадания, в том числе в подводную часть, и что "Шарнхорст" тоже пострадал. Адмирал не желал давать противнику даже тени шанса, поэтому он повернул на 2 румба влево и увеличил дистанцию. Из-за этого в 14.00 бой временно прекратился. Стэрди попытался вывести линейные крейсера на более благоприятную позицию, но Шпее парировал его маневр, повернув под ветер и взяв курс почти точно на юг. Стэрди оставалось лишь гнаться за ним. В 14.45 дистанция снова сократилась, и бой возобновился. На сей раз Шпее не пытался уходить от противника, а наоборот, повернул прямо на британские линейные крейсера. Дистанция быстро сократилась до 10000 ярдов, и "Шарнхорст" и "Гнейзенау" сумели ввести в действие 150мм орудия.
В этот момент на поле боя внезапно появился новый участник. Это был большой норвежский парусник "Фэрпорт", возвращающийся домой. К своему ужасу норвежцы вдруг оказались в самой гуще жестокого морского боя, причем в таком отдаленном районе океана, где этого можно было ждать менее всего. Норвежцы подняли все паруса и постарались побыстрее убраться прочь.
Стрельба немцев была очень меткой. Призовые корабли германского флота полностью подтвердили свою репутацию. В 15.15 Стэрди был вынужден описать циркуляцию, чтобы выйти из густого облака дыма, которое мешало стрелять. Дистанция увеличилась до 14000 ярдов. В этот момент осколок срезал фалы, на которых был поднят флаг Шпее. Меркер сразу запросил "Шарнхорст": "Почему приспущен адмиральский флаг? Он убит?" Шпее немедленно ответил: "Со мной все в порядке. Вы получили повреждения?" Меркер ответил: "Дым мешает наблюдениям". После этого Шпее поднял свой знаменитый сигнал, признавая, что попытка атаковать Фолкленды, против которой возражал Меркер, была ошибочной. "Вы оказались совершенно правы". И все-таки, как бы хорошо ни стреляли немцы, начало сказываться подавляющее превосходство англичан в весе залпа – 6000 фунтов против 3000 фунтов. Германская официальная история говорит: "Более тяжелые снаряды легко пробивали палубы казематов [германских кораблей] и вызывали огромные разрушения в нижних отсеках. [Хотя] сила взрыва была меньше, чем можно было ждать от 305-мм снарядов, повреждения постоянно росли, особенно в средней части "Гнейзенау".