Готовясь к сражению, Гассан-бей расположил свой флот в две линии. В первую он поставил все сильнейшие корабли во главе со 100-пушечным флагманом «Реал Мустафа», а во вторую — семь 60-пушечных линейных кораблей, две 50-пушечные каравеллы и два 40-пушечных фрегата. Все корабли стояли плотно, словно крепостная стена, — расстояние между ними было определено в два корпуса.
Построение русского флота оказалось иным, чем у турок, — в три ряда. В авангарде шли линейные корабли «Европа», «Три святителя» и «Евстафий», на котором был командовавший авангардом Спиридов. В среднем ряду — под командой Самуила Грейга — находились линкоры «Ианнуарий», «Ростислав» и «Три иерарха». А в арьергард Орлов поставил линкоры «Не тронь меня», «Саратов» и «Святослав» под командованием Эльфинстона. Семь фрегатов, бомбардирское судно «Гром» и другие суда в боевую линию не входили и следовали за арьергардом. В случае успеха они должны были атаковать малые суда турок.
Как и положено перед решающим боем, все офицеры и матросы переоделись в чистое белье, помолились о даровании победы, и двадцать четвертого июня, в десятом часу утра, четко выдерживая объявленный строй, русская эскадра вошла в Хиосский пролив.
Шедший впереди флагман «Три иерарха» убавил паруса, пропустил вперед авангард, после чего Орлов приказал поднять на грот-мачте красно-белый флаг и дать пушечный выстрел. Это означало команду — «Гнать на неприятеля!»
Приближение русского авангарда турки встретили яростным огнем, который, впрочем, не причинил кораблям Спиридова никакого вреда. А вот атака русских оказалась успешной.
Разглядев в зрительную трубу, где находится «Реал» Гассан-бея, адмирал Спиридов направил туда линкоры «Европа» и «Евстафий», правильно рассчитав, что потеря флагмана обескуражит неприятеля и посеет в его рядах панику. Под огнем турецких орудий «Европа» приблизилась на расстояние пистолетного выстрела и по команде капитана Федота Клокачева дала залп правым бортом.
Вслед за «Европой» к «Реалу» подошли еще два линкора — «Евстафий» капитана 1-го ранга Александра фон Круза и «Три святителя» капитана 1-го ранга Степана Хметевского, — после чего положение флагмана, на который обрушился дождь ядер и брандскугелей, стало критическим — в разных местах корабля вспыхнули пожары.
Стараясь поскорее покончить с «Реалом», Спиридов приказал усилить огонь, однако неожиданна в ход сражения вмешалась погода — гулявший над волнами ветер стих, паруса обвисли, и сильное течение стало сносить «Европу» в сторону от турок. Бывший на корабле греческий лоцман, пугливо округлив глаза, подбежал к Клокачеву и завопил, что нужно немедленно менять курс, иначе корабль непременно налетит на подводные камни. Охваченный азартом боя Федот Алексеевич длинно выругался, но — не имея другого выбора — приказал отойти в сторону, уступив свое место «Евстафию».